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浅谈钢带波纹管的计算方法

作者:波纹管厂家  浏览量:1988  发布日期:2021-10-29 11:15:37

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钢带波纹管使所需的荷载值称为单元刚度。当单元的弹性特性为非线性时,其刚度不再是一个常数,而是随着载荷的增加而变化。
    一般工程中使用的波纹管型弹性元件的刚度公差可控制在±50%以内。根据不同的载荷和位移特性,波纹管的刚度可分为轴向刚度、弯曲刚度和扭转刚度。在波纹管的应用中,绝大多数当钢带波纹管与螺旋弹簧一起使用时,金属波纹管的刚度高于金属波纹管本身的刚度。因此,圆柱螺旋弹簧可以考虑安装在波纹管的内腔或外部。

    钢带波纹管这不仅可以提高整个弹性系统的刚度,而且可以大大减小迟滞引起的误差。弹性系统的弹性性能主要取决于其有效面积的稳定性。波纹管作为弹性密封,其弯曲刚度首先必须满足强度条件,即在给定条件下,其较应力不应超过许用应力。用极限应力除以安全系数可以得到许用应力。

    根据钢带波纹管的工作条件和要求,极限应力可以是屈服强度,也可以是屈曲临界值为了计算波纹管的较工作应力,有必要对波纹管内壁的应力分布进行分析。周向应力和波峰产生周向应力。不能抵抗弯曲的薄壳有时称为膜应力,而不是通过弯曲计算的应力称为膜应力。

    钢带波纹管在工作时,有的波纹管承受内压,有的承受外压。例如,波纹管和金属软管波纹管在大多数情况下承受内部压力,而用于阀杆密封的波纹管通常承受外部压力。本文主要对波纹管在内压作用下的应力进行了分析。波纹管承受外部压力的能力通常大于内部压力的能力。

    随着钢带波纹管的广泛应用,对波纹管的波浪应力进行了大量的分析和实验验证,提出了许多计算公式、程序和图表,供工程设计参考。然而,由于图表或程序的复杂性,有些方法不方便使用。有些方法认为条件过于简单或过于理想,无法保证使用的安全性和可靠性。许多方法尚未被工程所接受。

    上述方法可用于钢带波纹管的准确计算。但由于深层次理论和计算数学的应用,在工程中应用和掌握难度较大,有待推广。

波纹管的有效面积是波纹管的基本性能参数之一。它代表波纹管将压力转化为集中力的能力。有效面积是波纹管将压力转化为集中力的重要参数。

    假设所有波在相同的条件下,只研究了钢带波纹管一半的波。这样,虽然端部波纹的边界条件与中间波纹的边界条件不同,但本研究并未考虑端部波纹。该方法基于变壁厚薄壳轴对称变形的非线性方程组。在推导E,lessner方程时,钢带波纹管采用了薄壳理论的一般假设。

    包括厚度小于环壳主曲率半径的假设,以及材料均匀性和各向同性的假设。上述假设也会给计算带来一些误差。

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