在橡膠件CAE仿真分析中，通常需要進行橡膠件剛度，密封性等仿真工況的分析，但如何進行橡膠疲勞壽命的分析當前仍然是困擾行業(yè)的難題。

Marc軟件在橡膠、密封行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，針對橡膠疲勞壽命的仿真，Marc有幾種方法可以實現(xiàn)：

? 通過Mullins效應(yīng)進行橡膠件的損傷分析，當損傷到達1時，認為橡膠出現(xiàn)開裂，但是在實際仿真計算中需要進行大量的分析計算，工作量巨大。

? 通過彈性體疲勞壽命損傷理論來進行疲勞壽命分析。其基本思想和傳統(tǒng)的金屬疲勞的一致，且仿真計算工作量很小，適合在工程計算中應(yīng)用。

下面，我們將介紹如何采用彈性體疲勞壽命損傷理論來進行疲勞壽命分析。

根據(jù)彈性體疲勞理論，彈性體的壽命和其對數(shù)應(yīng)變和格林應(yīng)變存在對應(yīng)關(guān)系，也就是Woehler公式，其形式如下：

上述公式中，為彈性體破壞時的循環(huán)次數(shù)，為其對應(yīng)的最大對數(shù)應(yīng)變和格林應(yīng)變。A和n為需要擬合的參數(shù)。其曲線的擬合形式如下圖所示。

然后通過雨流計數(shù)法則進行變幅損傷累積疊加，如下表達式。當D<1認為彈性體沒有發(fā)生破壞，當D≥1認為彈性體發(fā)生破壞。

在實際的計算中，只需計算一個周期的載荷循環(huán)，就可以進行彈性體壽命的預(yù)測。下面將介紹如何在Marc中進行彈性體疲勞壽命的擬合。

以汽車襯套為例，首先在現(xiàn)有的橡膠材料模型參數(shù)的參數(shù)基礎(chǔ)上，需增加用于彈性體疲勞計算的參數(shù)，如下圖所示：

其中，系數(shù)A和N分別對應(yīng)Woehler公式里面的A和n。

其次，定義橡膠襯套的載荷計算工況。在該案例中，我們定義襯套沿徑向進行0.5mm的正弦振動。載荷加載形式為正弦波，在一個正則時間步內(nèi)完成。

同時在結(jié)果輸出中，需要將對數(shù)應(yīng)變輸出，以用于后續(xù)的疲勞壽命計算。計算結(jié)果如下圖所示。可以看到，最大對數(shù)主應(yīng)變發(fā)生在橡膠襯套和套筒接觸區(qū)域，以及在襯套邊緣接觸區(qū)域。

在此基礎(chǔ)上，新增一個用于疲勞計算的分析任務(wù)，用于疲勞壽命計算。其計算設(shè)定參數(shù)如下圖所示。其中，載荷類型采用變幅載荷，載荷歷程計算方法采用重復(fù)計數(shù)法則以保證半周期的載荷也被考慮進去。選定前一步計算好的結(jié)果文件，并定義好應(yīng)變壽命計算的增量步范疇，該分析取第一步到最后一步的應(yīng)變進行疲勞壽命計算。

疲勞計算結(jié)果如下圖所示，可以看到其損傷最大的位置在橡膠特征倒角處，最大損傷值為6.28e-5。這與前面計算的最大對數(shù)應(yīng)變的位置相對應(yīng)。

采用Marc軟件，可以很方便的在計算完強度的基礎(chǔ)上，進行橡膠件疲勞壽命的計算。從而幫助客戶快速預(yù)測橡膠件的疲勞壽命，提升產(chǎn)品開發(fā)效率。