多工况变幅疲劳荷载下橡胶裂纹长度的加速算法研究

来源：计算力学学报杂志2026年第1期北京时间：

作者：吴子恒,陈鹏书,李子然,时子程,汪洋

单位：中国科学技术大学 近代力学系 中国科学院材料力学行为和设计重点实验室, 合肥 230027,中国科学技术大学 近代力学系 中国科学院材料力学行为和设计重点实验室, 合肥 230027,中国科学技术大学 近代力学系 中国科学院材料力学行为和设计重点实验室, 合肥 230027,中国科学技术大学 近代力学系 中国科学院材料力学行为和设计重点实验室, 合肥 230027,中国科学技术大学 近代力学系 中国科学院材料力学行为和设计重点实验室, 合肥 230027

摘要：对于橡胶材料使用开裂能密度法计算多工况变幅疲劳载荷下的裂纹扩展问题,需要计算给定初始裂纹长度与循环周次时的裂纹扩展长度。传统的逐步积分法计算效率过低,需要划分大量增量步才能准确计算数值积分。本文将Miner法则与逐步积分法相结合,提出了一种隐式迭代法。理论分析与算例数值计算均表明,与逐步积分法相比,该方法可有效提高裂纹扩展长度的计算效率。在此基础上进行了多工况变幅疲劳荷载作用下裂纹扩展长度与各工况作用顺序相关性的数值仿真,结果表明各工况的前后作用顺序影响总裂纹扩展长度,这种影响在循环周次较大时尤为明显。

关键词：橡胶疲劳,变幅荷载,开裂能密度,多工况,加速算法,

基金资助：中国科学院先导项目(XDC06030200)资助.