联系方式
手机:13663285197
联系人:李经理
地   址:衡水西郊术开发区
网   址:www.13663285197.com
金属波纹管力学特性的分析方法
当前位置:首页 > 新闻中心 > 行业信息

金属波纹管力学特性的分析方法

作者:金属波纹管  来源:金属波纹管力学特性  发表时间:2018-07-14  浏览:0

   金属波纹管有许多结构形式,以u形金属波纹管的应用最为广泛,其次有Q型、c型、s型等。金属波纹管的主要制造方法有液压成型法、滚压法以及冲压法等。在剖分式凹模中用液体作为成型介质的多波成型法是现代制造金属波纹管的先进工艺方法之一,在工艺上和经济上较其它方法优越,适用于中、小直径的金属波纹管。

  金属波纹管的力学特性分析方法

  金属波纹管的应力应变分析研究方法主要有三种:解析分析方法、工程近似方法和数值分析方法。

  在20世纪70年代之前,金属波纹管结构分析主要采用解析法,其主要思想是:根据近似简单梁、近似圆柱体、近似壳体的假设,依据材料力学和弹性理论得到金属波纹管壳体中的应力一应变值。但由于金属波纹管本身是一种较为复杂的轴对称薄壁壳体,且在绝大多数工况下材料处于塑性大变形范围内,因而在解析解与金属波纹管材料的实际响应之问存在着较大的误差。

  为了适应工程设计需要,人们引入了工程近似方法,该方法虽有一定误差,但在工程设计或大系统研究中是有效的。该方法的主要思想是在解析法得到的近似解中引出了图表形式的修正系数,经过这样的近似就可得出简单的设计计算公式,并在工程设计中应用。

金属波纹管力学特性的分析方法

  传统的计算公式有:前苏联维赫曼公式、Kellogg公式、日本东阳(TOYo)公司公式、西德AD规范公式、美国膨胀节制造者协会(EJMA) 标准公式,在我国较有影响的是美国EJMA公式。

  美国膨胀节制造商协会(EJMA)是在1955年由一批使用、设计和制造膨胀节方面富有经验的公司发起成立的,1958年首次发布了膨胀节标准。该标准第一版较为简单,只涉及到轴向位移的工况,以后随着研究成果及试验结果的增多,并将其逐步纳入到标准内容之中,使标准增加了设计数据,扩展了使用范围。

  美国的EJMA标准较其它标准有明显的优点,它对金属波纹管的应力分析全面,假设条件较合理,加上计算式对实际的影响因素作了必要的修正,故计算结果与实验数据较为接近,有一定准确性。该标准不仅对工程设计必须考虑的问题(如强度、稳定性、刚度、疲劳寿命等)规定了相应的计算式,而且对各种尺寸的金属波纹管(单层或多层、带加强或不带加强元件)均可适用,能较好地满足使用需要。它作为膨胀节制造商协会的专用标准,在世界上有相当的影响。

  我国压力容器和管道用膨胀节的国家标准(如GB厂r 12777—1999《金属金属波纹管膨胀节通用技术条件》)是参照该标准制定的。分析金属波纹管力学特性的数值分析方法是随着计算机和计算数学的发展而产生,主要包括有限差分法和有限元法等。

  有限元法较之解析法可不受金属波纹管波形的限制,较之差分法可避免计算的不稳定性,较之实验法可节约大量实验费用,因此在金属波纹管的数值分析中得到广泛的应用。

  对金属波纹管进行有限元分析能够有效解决金属波纹管弹塑性大变形范围内的载荷应力响应问题,主要思想是将膨胀节本体进行离散化,分成若干个单元,通过能量原理建立起以结点位移为基本未知量的代数方程组,通过求解结点位移,进而求出应变和应力。它的特点是可以借助计算机,一次计算出多种工况下的金属波纹管的位移和应力分布,便于设计者进行应力分析,是对金属波纹管进行应力或总体分析的有效方法。

  采用有限元方法计算金属波纹管的力学特性,并将计算结果与实际值进行比较,修正模型,可用于金属波纹管参数优化设计,从而改善金属波纹管的受力状况,设计出性能更加优良的金属波纹管。

本文关键词: 金属波纹管力学特性,金属波纹管有限元方法,金属波纹管性能,金属波纹管设计方法

上一篇:预应力混凝土金属波纹管的应用领域

下一篇:波纹管夹紧模块的研发
电话:13663285197  

Copyright 2017~2020 衡光橡塑 & 金属波纹管 & 版权所有| sitemap | 备案号:冀ICP备15003150号-4号