金属波纹管的疲劳机理的研究

金属波纹管的疲劳机理

　　金属波纹管的疲劳是材料或构件在低于其静强度极限的交变载荷作用下，某些局部或大范围区域首先进入屈服状态，在局部地区出现高度的塑性变形(通常在材料或构件表面)，萌生多种类型的内部缺陷，如位错、滑移、孔洞等等，形成一定的应力集中，这种局部的反复的塑性变形，经一定的时间后导致微裂纹的产生，微裂纹长大、合并，形成一条或几条主裂纹，主裂纹逐渐扩展并最终产生断裂口]。

　　在实际运行过程中，尤其是开停车及变工况工作时，金属波纹管波峰或波谷附近局部区域内的应力超过材料的屈服强度而产生大范围的塑性变形，当塑性变形累积到一定的程度，波纹管局部区域产生细微裂纹，微裂纹长大、合并，形成一条或几条主裂纹，波纹管就有可能会出现低周疲劳断裂失效。

　　在工程上，金属波纹管的低周疲劳断裂失效大多是由这种原因造成的。

金属波纹管的疲劳机理的研究

　　为了获得应力与波纹管疲劳寿命的关系，w.F.Anderson通过理论方法和试验对无加强形、加强形及Q形波纹管进行了分析，从3种类型108个波纹管试验结果来看，不同压力对波纹管的疲劳寿命影响是不同的。另外，通过把计算的理论位移弯曲应力与理论压力弯曲应力和压力薄膜应力进行组合而获得总的理论应力，该理论应力与波纹管疲劳寿命之间的相关系数是o.87。

　　鉴于大型波纹管膨胀节全尺寸疲劳寿命试验在工程上实现的困难性，李永生等基于局部应力一应变预测构件疲劳寿命的理论，提出用光滑试板代替大型波纹管进行疲劳试验，并用试板的疲劳曲线预测波纹管的疲劳寿命。

　　近几年来，随着有限元分析软件在工程领域的广泛应用，大量研究者通过建立合理的有限元模型，对波纹管的疲劳寿命进行了研究，并取得了较准确的结果。

本文关键词: 金属波纹管的疲劳机理,金属波纹管疲劳,金属波纹管使用寿命