在高壓膠管的脈沖測試中，失效模式通常與材料疲勞、結構設計或制造工藝相關。以下是幾種常見的失效模式：

1. 內膠層開裂

• 原因：內膠層在高壓脈沖循環下承受交變應力，導致材料疲勞。

• 表現：內膠層出現裂紋，可能進一步擴展至增強層。

• 影響因素：材料耐疲勞性能、脈沖壓力幅值、頻率及介質相容性。

2. 增強層斷裂

• 原因：增強層（如鋼絲或纖維）在高壓脈沖下承受拉伸應力，超過其疲勞極限。

• 表現：增強層局部斷裂，導致膠管承壓能力下降。

• 影響因素：增強材料強度、編織或纏繞工藝、脈沖壓力峰值。

3. 外層膠龜裂

• 原因：外層膠在脈沖壓力下受到反復膨脹和收縮，導致老化或疲勞。

• 表現：外層膠表面出現龜裂，可能進一步擴展至增強層。

• 影響因素：外層膠耐候性、抗臭氧性能及環境溫度。

4. 接頭脫落或泄漏

• 原因：接頭與膠管連接處因脈沖壓力波動導致應力集中，或密封失效。

• 表現：接頭處出現泄漏或完全脫落。

• 影響因素：接頭設計、裝配工藝及膠管與接頭的結合強度。

5. 分層失效

• 原因：膠管各層之間粘接不良，在脈沖壓力下發生層間分離。

• 表現：內膠層、增強層或外層膠之間出現分層現象。

• 影響因素：粘接工藝、材料相容性及脈沖壓力頻率。

6. 爆破失效

• 原因：脈沖壓力超過膠管設計極限，導致整體結構失效。

• 表現：膠管在高壓下突然破裂。

• 影響因素：膠管設計壓力、增強層強度及材料均勻性。

7. 局部變形或鼓包

• 原因：膠管局部區域因材料缺陷或增強層不均勻，導致應力集中。

• 表現：膠管表面出現鼓包或局部變形。

• 影響因素：材料均勻性、制造工藝及脈沖壓力分布。

8. 介質滲透導致失效

• 原因：介質（如油、化學品）滲透至增強層或外層，導致材料性能下降。

• 表現：膠管強度降低，最終在脈沖壓力下失效。

• 影響因素：內膠層抗滲透性、介質相容性及脈沖壓力頻率。

9. 溫度相關失效

• 原因：高溫或低溫環境下，膠管材料性能下降，導致疲勞加速。

• 表現：膠管在脈沖壓力下提前失效。

• 影響因素：材料耐溫性能、環境溫度及脈沖壓力幅值。

10. 疲勞壽命不足

• 原因：膠管在脈沖測試中未達到設計壽命即失效。

• 表現：膠管在較低循環次數下出現上述某種失效模式。

• 影響因素：材料選擇、結構設計及制造工藝。

優化方向

• 材料改進：選擇高耐疲勞、抗老化及抗滲透的材料。

• 結構優化：優化增強層設計（如編織角度、層數）以分散應力。

• 工藝提升：改進粘接工藝及接頭裝配技術，確保層間結合強度。

• 測試驗證：通過模擬實際工況的脈沖測試，驗證設計及材料性能。

通過分析失效模式，可以針對性地改進膠管設計和制造工藝，提升其脈沖疲勞壽命和可靠性。