疲劳与疲劳破坏的深入解析

疲劳是指制品在经历动态使用条件，如拉伸、压缩、扭曲和剪切等力的作用时，其物理机械性能及结构发生变化的现象。而疲劳破坏，则是材料内部或表面的潜在损伤在疲劳过程中逐渐累积，形成应力集中，导致缺陷增长并演化成裂纹，最终造成材料破坏的现象。汽车橡胶硅胶配件批发厂家

1. 疲劳破坏的深层次机理

应力破坏：当材料中存在缺陷时，这些缺陷会成为应力集中的点，进而形成裂纹，引发疲劳破坏。新能源减震橡胶密封圈

热疲劳破坏（热老化）：在周期性形变过程中，橡胶因其黏弹性特性会产生滞后损失，导致温度升高，进而引发老化破坏。专业定制汽车橡胶硅胶配件厂家

外界条件诱导破坏：氧、臭氧、紫外线以及重金属等环境因素也会加速材料的疲劳破坏，对此，添加防护剂是一种有效的解决策略。新能源电池不橡胶密封

2. 橡胶动态疲劳破坏的分子级历程

初期阶段：在疲劳初期，应力在短时间内发生急剧变化，导致高分子链断裂，小分子级分数量增加，出现应力软化现象。

潜在缺陷形成阶段：随着应力的持续作用，材料表面或内部逐渐形成破坏核，这是潜在缺陷的形成阶段。橡胶垫圈尺寸

裂纹扩展与断裂阶段：缺陷进一步演化成裂纹，裂纹不断扩展，最终导致材料的断裂。延长橡胶产品

3. 影响疲劳寿命的关键因素

Rivlin & Thomas基于断裂力学对橡胶的疲劳性能进行了深入研究，指出疲劳寿命受裂纹增长特性、形变幅度、初始缺陷尺寸以及材料本征特性等多重因素影响。其中，非线性弹性断裂能量释放率G是衡量材料在断裂时单位面积上能量释放率的指标，它反映了材料在疲劳过程中抵抗断裂的能力。断裂时的能量消耗主要包括化学键的断裂以及黏弹性滞后损失转化为的热能耗散。密封用橡胶硅胶材料

4. 疲劳寿命的深入分析

白炭黑补强胶料的疲劳特性：白炭黑补强胶料具有高的拉伸断裂能，且在疲劳过程中断裂能下降幅度小。实验证明，白炭黑补强胶料在不同应变幅度下均表现出较长的疲劳寿命，且压缩生热低，因此具有较好的耐疲劳破坏性能。密封橡胶硅胶材料牌号

NR与BR在不同应变幅度下的疲劳特性比较：NR和BR都容易在动态形变下产生裂口。但在大形变下，NR会因结晶而提高疲劳寿命；而在小形变下，BR因其分子链柔顺性好而表现出更长的疲劳寿命。因此，在轮胎胎侧等应变较大的部位，应增加NR的用量；而在带束层等应变较小的部位，则应增加BR的用量。橡胶硅胶材料密封圈

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