空氣彈簧材料在變動載荷下的力學(xué)性能

4.1簡述

工程項(xiàng)目中很多零部件在不一樣負(fù)載下工作中，如空氣彈簧發(fā)動機(jī)曲軸、曲軸、傳動齒輪、彈簧、滾子軸承、葉面和公路橋梁等，其失效模式主要是疲憊破裂。

空氣彈簧疲憊就是指在機(jī)械零部件的應(yīng)用全過程中，因?yàn)榭諝鈴椈韶?fù)載的轉(zhuǎn)變，裂痕萌發(fā)和拓展，進(jìn)而造成破裂無效的整個過程?？勺冐?fù)載是造成疲憊無效的外力作用。就是指尺寸和方位隨時(shí)間轉(zhuǎn)變的負(fù)載，其企業(yè)范圍的均值為變內(nèi)應(yīng)力。變應(yīng)力分成循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)力和任意隨機(jī)變內(nèi)應(yīng)力。循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)力的波型包含正弦波形、矩形框波和三角波。

空氣彈簧疲憊的特性：疲憊是一種終身破裂，其斷裂內(nèi)應(yīng)力水準(zhǔn)通常小于原料的抗壓強(qiáng)度，乃至小于抗拉強(qiáng)度；疲憊是一種脆斷（忽然）；它對缺點(diǎn)（空缺、縫隙和構(gòu)造缺點(diǎn)）具備較強(qiáng)的抵抗能力。

在空氣彈簧負(fù)荷下給予原材料或零件的一些疲憊數(shù)據(jù)信息的實(shí)驗(yàn)稱之為疲勞測試?？諝鈴椈善谠囼?yàn)按無效循環(huán)系統(tǒng)頻次可分成高周疲勞測試和低周疲勞試驗(yàn)?？諝鈴椈筛咧芷跍y試以內(nèi)應(yīng)力為基本上性能指標(biāo)，低周疲勞測試以應(yīng)變力為基本上性能指標(biāo)?？諝鈴椈善跍y試按負(fù)載和自然環(huán)境可分成常溫下疲勞測試、高溫疲勞測試、超低溫疲勞測試、熱疲勞試驗(yàn)、浸蝕疲勞測試、觸碰疲勞測試和沖擊性疲勞測試。

4.2空氣彈簧疲憊破裂

空氣彈簧疲憊破裂經(jīng)歷了裂痕萌發(fā)和拓展的全過程。因?yàn)閮?nèi)應(yīng)力水準(zhǔn)較低，存有顯著的裂痕萌發(fā)和穩(wěn)定拓展環(huán)節(jié)。疲憊破裂的宏觀經(jīng)濟(jì)破裂一般由三個地區(qū)構(gòu)成空氣彈簧可以承擔(dān)三維方位的負(fù)載，即疲憊裂痕造成區(qū)（裂痕源）、裂紋拓展區(qū)和最后破裂區(qū)。