吴云飞

（本特勒投资（中国）有限公司）

随着汽车工业的不断发展，环保、舒适性、可靠性等方面的要求成为人们购买汽车时越来越重要的性能要求。橡胶元件以其隔振性能好、具有弹性特征及衰减特性等优点，已成为汽车上不可或缺的重要元件。为了隔离因道路的不平整而引起的振动噪声，在汽车的悬架系统中大量采用了橡胶衬套等弹性元件[1]。橡胶衬套在车辆行驶中承受来自悬架的冲击力，处于交变的多轴应力状态下，在较低载荷时就会发生疲劳破坏[2]。所以橡胶衬套零件的疲劳耐久是目前衬套开发中较常遇见的问题。橡胶衬套的疲劳寿命通常分为2 个阶段，分别是裂纹萌生阶段和裂纹扩展阶段。裂纹萌生阶段即裂纹成核阶段，裂纹萌生寿命占橡胶疲劳总寿命的绝大部分[3，4]，因此可以只考虑裂纹萌生寿命。预测橡胶件裂纹萌生寿命可以采用裂纹萌生法，也可以采用基于断裂力学的裂纹扩展法[5，6]。裂纹扩展法需要合理地假设裂纹的位置、形状等，预测计算相对困难，通常采用裂纹萌生法。如何可靠地确定材料疲劳参数，准确及经济地计算多轴工况下的橡胶衬套疲劳损伤是目前一直致力研究的问题。本文研究的是一种麦弗逊式悬架的前下控制臂后衬套，该衬套为了兼顾舒适性和操稳性要求[7-9]，Y 方向通常设计成空心结构，橡胶部分与外管之间留有一定的空隙。这样的衬套设计在一些特定的工况下Y 向会受到比较大的冲击力，主簧靠近空心区域往往容易出现疲劳开裂问题。……