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金属波纹管疲劳寿命的研究
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金属波纹管疲劳寿命的研究

作者:金属波纹管疲劳寿命  来源:金属波纹管寿命  发表时间:2017-12-29  浏览:0

   

金属波纹管的疲劳寿命怎么计算?

  应用有限元法、试验、数理统计等综合分析方法,对金属波纹管低周疲劳寿命及其可靠性进行研究和探讨。

金属波纹管疲劳寿命的计算方法

  通过波纹管材料疲劳寿命试验、软件仿真分析、产品疲劳寿命试验及相关数据研究,金属波纹管的疲劳寿命呈威布尔分布规律,其寿命分散度也较大。在实际产品设计时将有限元仿真分析、工程设计和试验有机地结合在一起,研究波纹管的可靠寿命和安全系数,能够提高设计精度和可靠性。

  金属波纹管是一种挠性、薄壁、有横向波纹的管壳零件,在外力及力矩作用下能产生轴向、角向、侧向及其组合位移。除弹性特性外,金属波纹管还具有耐压、密封、耐腐蚀、耐温度、耐冲击等多种性能,是一种多功能零部件,现已广泛应用于机械、航空航天、船舶、汽车、石化、能源、核工业等领域。

  近几年,随着国内能源、核电、航天等领域技术水平的迅速发展,对高温、高压和耐腐蚀等特殊用途的金属波纹管需求日益增多。这类特种金属波纹管最普遍的特征是性能指标高、使用环境苛刻、可靠性要求高、设计难度大,很难用常规设计方法进行设计。对于金属波纹管,目前国内普遍采用的工程设计方法是美国膨胀节制造商协会 (简称EJMA)标准…中的计算公式,该公式能部分解决一般工程上的应用问题,但对于特种金属波纹管,由于使用工况特殊性,很难用EJMA公式准确计算,故需要应用新的设计方法对其进行设计以及可靠性研究。

    

金属波纹管疲劳寿命的研究结果

  (1)从材料的低周循环疲劳试验可以看出,材料本身的疲劳寿命分散程度较大,对金属波纹管产品的疲劳寿命分散程度影响也较大。

  (2)对于金属波纹管低周疲劳寿命,有限元法能准确预测出它的疲劳寿命次数和失效位置,其精度优于EJMA计算方法。对于复杂工况或特种材料金属波纹管的疲劳寿命,有限元法同样能准确预测出它的疲劳寿命次数和失效位置,而 EJMA计算方法则具有较大的局限性。

  (3)金属波纹管疲劳寿命分布规律呈威布尔概率密度曲线的特征,其分散程度较大,通过统计方法可以研究出波纹管在额定安全寿命下的可靠度及理论分析值的安全系数。

  (4)研究金属波纹管疲劳寿命及其可靠性,对提高金属波纹管在额定安全寿命下的可靠性有着重要的意义,对提高系统乃至整系列产品可靠性、预防故障和事故的发生有着深远的影响,对增强产品竞争力、提高市场份额和经济效益有着显著的效果。

本文关键词: 金属波纹管疲劳寿命,金属波纹管寿命,金属波纹管可靠性

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