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波纹管的应力计算

来源:本站点击: 发布时间:2020-04-01 09:15:45
金属波纹管作为弹性密封零件,首先要满足强度条件,即其最大应力不超越给定条件下的许用应力。许用应力可由极限应力除以安全系数得出。依据波纹管的作业条件和对它的运用要求,极限应力可所以屈从强度,也可所以波纹管失稳时的临界应力,或者是疲劳强度等。要核算波纹管最大作业应力必须剖析波纹管管壁中的应力散布。
波纹管上的应力是由系统中的压力和波纹管变形所发生的。压力在波纹管上发生环(周向)应力,而在波的侧壁、波谷和波峰处发生径向的薄膜和曲折应力。不能抗弯的薄壳有时称为薄膜,疏忽曲折而算得的应力则称为薄膜应力。波纹管变形时发生径向薄膜应力和曲折应力。波纹管在作业时,有的接受内压,有的接受外压,例如波纹膨胀节和金属软管在大都情况下其波纹管接受内压,而用于阀门阀杆密封的波纹管一般情况下接受外压在这儿首要剖析波纹管接受内压时的应力,波纹管接受外压的才能一般情况下高于耐内压才能。随着波纹管的广泛应用,人们对波纹管的应力进行很多的剖析研讨和试验验证作业,提出了许多供工程设计运用的核算公式、核算程序和图表。但是,有的办法由于图表或程序繁复运用不方便,有的办法假定条件不是过于简化便是过于抱负,难以保证运用上的安全可靠,不少办法未能为工程界所接受。因此,真正符合实用要求的办法为数不多。应用比较普遍的办法有如下两种:
波纹管
1.数值法核算波纹管应力
假定波纹管的全部波纹都处于同一条件下,在核算时只研讨波纹管波纹的单个半波。这样,在研讨中就不考虑端部波纹,虽然端部波纹的边界条件与中间波纹有所不同。数值法是依据E.列斯涅尔关于变壁厚回转薄壳发生轴向对称变形时所列的非线性方程来解的。在推导E.列斯涅尔方程时,应用了薄壳理论的一般假定,其间包含:与环壳曲率主半径相比厚度很小的假定;资料的均一性和各向同性的假定。采用上述假定也会给核算带来一定的差错。由于在制造波纹管时,管坯的轧制,拉深和随后的波纹塑性成形会形成资料力学性能上的各向异性和不均匀性。
2.美国EJMA 应力核算办法
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