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PEEK板工程塑料疲劳寿命有限元分析

来源:盛氏达塑胶材料公司  点击次数:354  发布日期:2014-10-30 14:22:24

PEEK板疲劳是一种十分有趣的现象,当材料或结构受到多次重复变化的载荷作用后,应力值虽然始终没有超过材料的强度极限,甚至比屈服极限还低的情况下就可能发生破坏,这种在交变载荷重复作用下材料或结构的破坏现象就叫做疲劳破坏。

表示PEEK板齿轮啮合时作用于齿轮上的力。齿轮每旋转一周,轮齿啮合一次。啮合时,F由零迅速增加到最大值,然后又减小为零。因此,齿根处的弯曲应力or也由零迅速增加到某一最大值再减小为零。此过程随着齿轮的转动也不停的重复。

现代工业中PEEK板很多零件和构件都是承受着交变载荷作用,工程塑料齿轮就是其中的典型零件。工程塑料齿轮因其质量小、自润滑、吸振好、噪声低等优点在纺织、印染、造纸和食品等传动载荷适中的轻工机械中应用很广。

PEEK板工程塑料疲劳寿命有限元分析

PEEK板疲劳破坏与传统的静力破坏有着许多明显的本质差别:

PEEK板静力破坏是一次最大载荷作用下的破坏;疲劳被坏是多次反复载荷作用下产生的破坏,它不是短期内发生的,而是要经历一定的时间。

当PEEK板静应力小于屈服极限或强度极限时,不会发生静力破坏;而交变应力在远小于静强度极限,甚至小于屈服极限的情况下,疲劳破坏就可能发生。

PEEK板静力破坏通常有明显的塑性变形产生;疲劳破坏通常没有外在宏观的显著塑性变形迹象,事先不易觉察出来,这就表明疲劳破坏具有更大的危险性。

工程塑料齿轮的疲劳PEEK板寿命,是设计人员十分关注的课题,也是与实际生产紧密相关的问题。然而,在疲劳载荷作用下的疲劳寿命计算十分复杂。因为要计算疲劳寿命,必须有精确的载荷谱,材料特性或构件的S-N曲线,合适的累积损伤理论,合适的裂纹扩展理论等。本文对工程塑料齿轮疲劳分析的最终目的,就是要确定其在各种质量情况下的疲劳寿命。通过利用有限元方法和CAE软件对工程塑料齿轮的疲劳寿命进行分析研究有一定工程价值。

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