有關亞克力蠕變疲勞壽命預測方法的研究

有機玻璃常用于飛機座艙蓋等關鍵結構，在使用過程中受疲勞載荷作用。有機玻璃是典型的粘彈性材料，常溫下即有明顯蠕變，疲勞中必須考慮蠕變因素。計及蠕變影響準確預測有機玻璃壽命，可以為飛機座艙蓋風檔等部件的壽命確定以及維修更換周期的確定提供理論依據。而蠕變疲勞壽命預測方法大多是針對高溫金屬的，有關有機玻璃蠕變疲勞壽命預測方法的研究并不多。損傷力學方法可以同時考慮多種損傷，是研究蠕變疲勞壽命比較適合的方法.羅成利等已經成功應用損傷力學方法建立了有機玻璃的蠕變疲勞損傷模型并從包含蠕變影響的疲勞試驗中分離出純疲勞損傷，本文在此基礎上改進了蠕變損傷模型，蠕變參數的選取更合理，應用通用的非線性優化算法分離出純疲勞損傷，使之更易于工程應用。

改進模型在受常值載荷或疲勞載荷作用時，一定時間或一定的加載次數后，材料會斷裂破壞。也就是說蠕變或疲勞都會使材料產生損傷，并不斷累積至材料破壞，這里的損傷可以直觀地理解為材料的有效承載面積減少，承載能力減弱。按照損傷力學的基本方法有：蠕變損傷率與加載狀態(應力、時間等)以及損傷內變量相關dD)dt；疲勞損傷率與載荷以及加載次數相關dD循環加載蠕變和疲勞兩種損傷同時存在，都會使材料的承載能力減弱，在微小時間段兩種損傷可以相加，蠕變/疲勞損傷為蠕變和疲勞損傷同時存在。蠕變和疲勞有交互作用，損傷加速。通過試驗可以確定損傷函數，并假設起始時，D=0，破壞時，D=1，即可由上式積分得到蠕變疲勞壽命。