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波纹管的应力计算

 

日期:2014年03月29日 来源:本站原创 浏览:

 

    波纹管是指用可折叠皱纹钢片沿折叠伸缩方向连接成的管状弹性敏感元件,并利用辅助的螺旋弹簧或簧片增加弹性,波纹管在仪器仪表中应用广泛。波纹管在工作时由于内部压力的作用沿管子长度方向伸长,使活动端产生与压力成一定关系的位移。衡量波纹管性能最重要的一个指标就是波纹管的应力,因此,波纹管应力的计算很重要。
    波纹管上的应力是由系统中的压力和波纹管变形所产生的,压力在波纹管上产生环应力,而在波的侧壁、波谷和波峰处产生径向的薄膜和弯曲应力。随着波纹管的广泛应用,人们对波纹管的应力进行大量的分析研究和实验验证工作,提出了许多供工程设计使用的计算公式、计算程序和图表。但是,有的方法由于图表或程序繁复使用不方便,有的方法假设条件不是过于简化就是过于理想,难以保证使用上的安全可靠,不少方法未能为工程界所接受。因此,真正符合实用要求的方法为数不多。一般最常用的就是,数值法计算波纹管应力,假定波纹管的全部波纹都处于同一条件下,在计算时只研究波纹管波纹的单个半波。这样,在研究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。数值法是根据E.列斯涅尔对于变壁厚回转薄壳产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。

 

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