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预应力金属波纹管应力的分析方法
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预应力金属波纹管应力的分析方法

作者:预应力金属波纹管应力  来源:预应力金属波纹管应力  发表时间:2018-01-18  浏览:0

   作为弹性密封元件,预应力金属波纹管首先要满足强度条件,最大应力不得超过给定条件下的许用应力。许用应力可由极限应力除以安全系数计算得出。

  预应力金属波纹管应力的分析方法

  根据预应力金属波纹管的工作条件和使用要求,极限应力可以是屈服强度,也可以是预应力金属波纹管失稳时的f临界应力,或是疲劳强度等。要计算预应力金属波纹管最大工作应力必须分析预应力金属波纹管管壁中的应力分布。

预应力金属波纹管应力的分析方法

预应力金属波纹管上的应力

  预应力金属波纹管上的应力是由介质压力、预应力金属波纹管变形以及热变形所产生的。压力在预应力金属波纹管上产生周向应力,而在波的侧壁、波谷和波峰处产生径向的薄膜和弯曲应力。

  不能抗弯的薄壳有时称为薄膜,忽略弯曲而算得的应力则称为薄膜应力。预应力金属波纹管变形时产生径向薄膜应力和弯曲应力。预应力金属波纹管在工作时,有的承受内压,有的承受外压,例如波纹膨胀节和金属软管在多数情况下其预应力金属波纹管承受内压,而用于阀门阀杆密封的预应力金属波纹管一般情况下承受外压,预应力金属波纹管承受外压的能力一般情况下高于耐内压能力。

预应力金属波纹管上的应力的计算方法

  随着预应力金属波纹管的广泛应用,人们对预应力金属波纹管的应力进行了大量的理论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、图表和程序。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,真正适合实际使用的方法并不多。目前,应用比较普遍的方法有数值法和美国EJMA应力计算方法两种。

  其中数值法假设预应力金属波纹管的全部波片均处于同一条件下,在计算时只研究预应力金属波纹管的单个半波。这样,在研究中就不考虑端部波纹。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,其中包括:材料的均一性和各向同性的假定;与环壳曲率主半径相比厚度很小的假定。

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