疲劳失效是橡胶制品在动态使用中最常见的破坏形式。仅凭静态强度或本构模型，无法准确预测产品在反复载荷下的实际寿命。我们的疲劳耐久性测试体系，旨在通过一系列标准化试验，直接表征材料抵抗裂纹萌生与扩展的能力，为您的产品提供基于断裂力学的精准寿命预测。

完整的测试矩阵：从裂纹萌生到扩展的全过程表征

我们提供从传统S-N曲线到先进断裂力学的全套疲劳测试，覆盖产品寿命预测的不同阶段与精度需求。

1. 最大撕裂能测试

·测试内容：测定使预制裂纹发生稳态扩展所需的临界能量释放率（Tearing Energy, Tc 或 SL）。这是材料抵抗裂纹扩展的本征强度。

·工程意义：Tc是疲劳裂纹扩展的门槛值。若部件中的应变能释放率低于Tc，裂纹将不会扩展，可实现“无限寿命”设计。此数据是进行安全系数（FoS）分析和设定设计阈值的核心依据。

我司测试所得最大撕裂能曲线

·测试内容（FCG-C）：在每个载荷循环中应变完全归零的条件下，测量裂纹扩展速率（da/dN）与撕裂能范围（ΔT）的关系曲线。

·工程意义：模拟大幅脉动载荷工况（如减震器压缩、密封件周期性大变形）。获得的数据是拟合Paris定律等裂纹扩展模型的基础，用于预测在剧烈交变载荷下裂纹的稳定扩展寿命。

我司测试所得橡胶材料裂纹扩展形貌图

·测试内容（FCG-NR）：在存在平均应变或平均载荷（应变不完全归零）的条件下，测量da/dN与ΔT的关系曲线。

·工程意义：模拟更普遍的带预载的波动载荷工况（如轴承衬套、带预紧力的密封）。此测试能量化平均应力对裂纹扩展的加速效应，对于绝大多数工程部件的寿命预测至关重要，显著提升预测精度。

·测试内容：测定无缺陷材料试样在动态循环拉伸下，直至发生裂纹萌生的临界最大应变（ε_max）。

·工程意义：建立基于应变-寿命（ε-N） 的传统疲劳分析方法。此数据对于评估无初始缺陷或应力集中区域的“光滑”部件的裂纹萌生寿命具有直接指导价值。

·测试内容（UPL）：对无缺口试样施加一系列不同幅值的拉伸载荷块，通过裂纹萌生前后的刚度变化来监测损伤累积，快速评估材料的疲劳性能。

·工程意义：一种高效的裂纹萌生测试方法，可相对快速地获得材料对不同载荷水平的疲劳响应，适用于材料的对比筛选和初步寿命评估。

典型试样与测试场景试验过程监控交付结果示例

我们提供专业的拟合服务，将测试数据转化为可用于断裂力学仿真的疲劳特性参数。

裂纹扩展模型拟合：基于FCG-C与FCG-NR测试数据，拟合Paris定律、基于撕裂能的裂纹扩展模型 等关键参数。这些参数可直接用于如Endurica等专业耐久性分析软件，进行部件级的裂纹扩展寿命仿真。

全松弛疲劳裂纹扩展试验与拟合曲线对比图

最大拉应变曲线与拟合去向对比图

疲劳特性综合分析：

o整合最大撕裂能（Tc）、裂纹扩展门槛值（ΔT_th）与裂纹扩展速率曲线，全面评估材料的抗疲劳性能。

o分析不同R值（最小/最大载荷比）对裂纹扩展行为的影响，为复杂载荷谱下的寿命预测提供修正依据。

o将疲劳数据与超弹、粘弹本构模型结合，为客户构建多物理场耦合的耐久性仿真工作流提供完备输入。

·体系完整：提供从裂纹萌生（应变法）到裂纹扩展（断裂力学法）的全套测试方案，满足不同设计阶段与精度需求。

·机理清晰：基于断裂力学理论，测试结果（如撕裂能）与部件几何、载荷解耦，使数据具有更强的普适性和更高的预测精度。

·无缝对接：拟合获得的疲劳特性参数，可无缝导入Endurica 等耐久性仿真平台，实现从材料数据到产品寿命预测的端到端分析。

精准的寿命预测，始于对材料疲劳机理的定量刻画。 如果您需要评估橡胶制品的动态耐久性、预测裂纹扩展寿命或进行安全系数设计，欢迎随时与我们联系，获取专业的技术咨询与测试方案。