波紋管具有管系設(shè)計簡單,易安裝,造價低等優(yōu)點(diǎn),可單獨(dú)用做軸向補(bǔ)償或橫向補(bǔ)償,但不宜單獨(dú)用作角向補(bǔ)償,主要用于補(bǔ)償管道的軸向位移及少量補(bǔ)償管道的橫向位移,減震吸噪。但在用于大口徑管系時因內(nèi)壓推力過大,要特別注意固定支架的強(qiáng)度,以免發(fā)生固定支架坍塌現(xiàn)象。
金屬波紋管的設(shè)計計算金屬波紋管設(shè)計的理論基礎(chǔ)是板殼理論、材料力學(xué)、計算數(shù)學(xué)等。波紋管設(shè)計的參數(shù)較多,由于波紋管在系統(tǒng)中的用途不同,其設(shè)計計算的重點(diǎn)也不一樣。 例如,波紋管用于力平衡元件,要求波紋管在工作范圍內(nèi)其有效面積不變或變化很小,用于測量元件,要求波紋管的彈性特性是線性的;用于真空開關(guān)管作真空密封 件,要求波紋管的真空密封性、軸向位移量和疲勞壽命;用于閥門作密封件,要求波紋管應(yīng)具有耐壓力、_、耐溫度、工作位移和疲勞壽命。根據(jù)波紋管 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),可以把波紋管當(dāng)作圓環(huán)殼、扁錐殼或圓環(huán)板所組成。設(shè)計計算波紋管也_是設(shè)計計算圓外殼、扁錐殼或團(tuán)環(huán)板。
波紋管設(shè)計計算的參數(shù)為剛度、應(yīng)力、有效面積、失穩(wěn)、允許位移、耐壓力和使用壽命。
波紋管的剛度計算
波紋管的剛度按照載荷及位移性質(zhì)不同,分為軸向剛度、彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)剛度等。目前在波紋管的應(yīng)用中,絕大多數(shù)的受力情況是軸向載荷,位移方式為線位移。以下是幾種主要的波紋管軸向剛度設(shè)計計算方法:
1.能量法計算波紋管剛度
2.經(jīng)驗公式計算波紋管剛度
3.?dāng)?shù)值法計算波紋管剛度
4.EJMA 標(biāo)準(zhǔn)的剛度計算方法
5.日本TOYO 計算剛度方法
6.KELLOGG(新法)計算剛度方法
除了上述六種剛度計算方法之外,國外還有許多種其它的計算剛度的方法,在此不再介紹。我國的力學(xué)工作者在波紋管的理論研究和實(shí)驗分析方面作了大量工作,取得了豐碩的研究成果。其中主要的研究方法是:
(1)攝動法
(2)數(shù)值積分的初參數(shù)法
(3)積分方程法
(4)攝動有限單元法
上述方法都可以對
金屬波紋管進(jìn)行比較準(zhǔn)的計算。但是,由于應(yīng)用了較深的理論和計算數(shù)學(xué)的方法,工程上應(yīng)用有困難,也難于掌握,需要進(jìn)一步普及推廣。