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橡胶结构在周期载荷作用下的疲劳破坏是制约橡胶制品使用寿命的关键因素。但由于橡胶大变形引发的应力应变复杂性,加之结构形状、环境等众多因素的影响,尚未形成统一的橡胶疲劳估算理论。常用橡胶疲劳模型理论主要包括裂纹形核方法和裂纹生长方法,裂纹形核方法主要考察橡胶的形核寿命,而裂纹生长则常用于模拟裂纹开裂过程。对大部分橡胶而言,裂纹的形核寿命占橡胶制品整体疲劳寿命的80%以上。本文试图以有限元分析所得的应变历史作为输入,结合裂纹扩展疲劳实验和单轴拉伸疲劳的S-N曲线,以开裂能为基础对复杂多轴载荷作用下橡胶制品的形核寿命进行预报。主要研究工作和结论如下:1.综述了国内外橡胶多轴疲劳寿命预报的经典方法,对比分析了各疲劳模型对多轴疲劳数据的拟合能力,结果表明等效应变法对以拉伸疲劳裂纹为主要破坏形式的疲劳试验数据有较好的拟合能力,应变能密度疲劳模型对包含剪切载荷作用的疲劳试验数据的拟合能力强于最大主应变模型,而包含剪切项对疲劳裂纹扩展贡献的临界面模型在拟合多轴非比例加载数据时具有明显优势。2.基于开裂能理论,结合有限元分析软件,提出了一种橡胶制品动态疲劳寿命评估的数值-实验混合方法,不仅能有效地预测复杂多轴载荷作用下橡胶结构的疲劳寿命,同时能获取裂纹临界开裂平面和开裂方向,减少了橡胶疲劳表征的时间和难度,兼顾断裂力学方法和S-N曲线法的优点。应用该方法完成了囊式空气弹簧橡胶支座的疲劳分析和优化,分析结果与实验结果吻合良好;基于开裂能方法绘制了反映平均应变和应变幅值对材料疲劳寿命影响的Haigh曲线图。3.以最大主应变和应变能密度为损伤参数分别对囊式空气弹簧的橡胶支座在多轴载荷作用下的疲劳寿命进行预报,两者预报结果与开裂能方法进行了对比,结果表明应变能密度疲劳模型对橡胶多轴疲劳寿命的预报结果相对保守,而最大主应变疲劳模型对橡胶材料所经历的应变历史更为敏感。