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金屬波紋補償器的失穩現象的方法分析

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金屬波紋補償器的失穩現象的方法分析

發布日期:2019-01-21 作者:www.nt-rg.com 點擊:

金屬波紋補償器是補償器的一種,金屬波紋補償器采用奧氏體不鏽鋼材料或按用戶要求的材料制造,具有優良的柔軟性,耐蝕性,耐高溫性(-235℃ ~ +450℃),耐高壓性(最高為32MPa),在管路中可對任何方向進行連接,用以溫度補償和吸收振動、降低噪聲、改變介質輸送方向、消除管道間或管道與設備間的機械位移等,雙法蘭金屬波紋軟管對有位移、振動的各種泵、閥等的柔性接頭尤為适用。

金屬波紋補償器的失穩是個瞬态現象,在失穩前産生的是小位移、小應變,而失穩後則産生了大位移、大應變。一般用有限元法處理該類穩定性問題的方法大緻有兩種:一種是按特征值問題來求解失穩形态;另一種是通過追蹤失穩路徑,獲取失穩前後結構變化、應力和載荷分布情況,以此來判斷失穩現象的分析方法。

金屬波紋補償器

金屬波紋補償器作為一個彈性、承壓零件,它的主要失效性形式為疲勞破壞。波紋管的使用壽命在10萬次以内的,用初始裂紋法進行疲勞壽命分析;波紋管的使用壽命在10萬次以上的,用全壽命分析法進行疲勞壽命分析。影響金屬波紋管膨脹節疲勞壽命的因素很多,其中   主要的因素有波紋管的幾何參數、成形時壁厚減薄、加工硬化、熱處理狀态、材料循環特性、工作條件等。

應用有限元法分析金屬波紋補償器疲勞壽命的一般步驟是先用結構分析軟件進行應力分析,然後将應力分析的結構讀入疲勞分析軟件中進行疲勞壽命分析。

對于金屬波紋管膨脹節的柱失穩,類似于壓杆穩定現象,中心軸發生偏移。在構建有限元模型時可以建立二分之一實體模型,按照實際工況,波紋管左端固支,右端約束軸向位移,内腔比例施加内壓,對稱面施加對稱約束。

      金屬波紋補償器當内壓施加到7.2MPa時,波紋管中心軸幾乎沒有發生位移,尚未發生柱失穩;在内壓施加到7.3MPa,波紋管開始有失穩趨勢,當内壓施加到8MPa時,波紋管發生明顯屈曲。因此,可以認為此時金屬波紋管膨脹節産生柱失穩現象。

 


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關鍵詞:無約束波紋補償器,萬向鉸鍊波紋補償器,旁通壓力平衡型波紋補償器

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