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      分析單式金屬波紋管單波當量軸向位移的計算

      來源:yyzzc?發布時間:2017-09-18 GMT 02:09:15
      關鍵詞:金屬波紋管,波紋管

        金屬波紋管在使用過程中要吸收實際工況中產生的位移。位移的種類為軸向位移、角向位移和橫向位移,在實際使用中金屬波紋管可能吸收由3種位移方式任意組合的位移,所生成的總位移通過波紋管變形而吸收。單波當量軸向位移是影響疲勞壽命的主要因素,在實際應用中可根據單波當量軸向位移選擇合適的安裝方式,因此合理計算單波總當量軸向位移是非常的。
        在橫向位移與軸向位移組合的情況下,除了組合是應考慮軸向位移外,軸向位移的變化對橫向補償作用下的單波位移也有影響。
        在2000年出版的對EJMA1998(第七版)的補遺中,出現單式波紋管由一端角位移引起的單波當量軸向位移的計算方法。
        由一端角位移在波紋管上所形成的位移分布是不均勻的,同時計算橫向位移的單波當量軸向位移一樣,只考慮波紋管上的單波大位移。
        單波總當量軸向位移是影響波紋管疲勞壽命的主要因素,前提是波紋管的單波總當量軸向位移數值在范圍內,當位移過大以致對波紋管造成性破壞時,那么計算出來的疲勞壽命顯然是意義的。EJMA 2008(第九版)中給出在計算單波總當量軸向位移時應考慮四個位移值,分別為單波額定當量軸向壓縮位移、單波額定當量軸向拉伸位移、單波大允許壓縮位移和單波大允許拉伸位移。
        EJMA 2008(第九版)附加了一個計算單波總當量軸向位移的計算公式,引入了角位移的壓力影響系數K。
        EJMA 2008(第九版)中單波總當量軸向位移附加計算方法的意義:假定在無壓力情況下波紋管處于角位移狀態,且角位移為θ。當波紋管承壓后,由于壓力的作用,波紋管的角位移會發生變化。假定承壓后角位移為θP,由于壓力的作用我們可得出θ≤θP。如果角位移增大,將導致角位移的單波當量軸向位移增大,而單波當量軸向位移的增大則可能導致單波總當量軸向位移增大,結果是降低了波紋管的壽命。
        在計算單波總當量軸向位移時,橫向位移引起的單波當量軸向位移量與波紋管的中心距有關,即波紋管的兩端單波當量軸向位移大。而當波紋管處于角位移狀態且承壓時,由于壓力的影響而附加的單波當量軸向位移只體現在波紋管的中點。由此我們可知當計算單波總當量軸向位移時,我們要分別對波紋管的末端和中點進行單波當量軸向位移的合成,并選取其中的較大值作為終的單波總當量軸向位移,這是單波總當量軸向位移計算公式所表達的意義。
        單波當量軸向位移是影響波紋管疲勞壽命的主要因素,由于這個原因,為波紋管設計出合理的單波當量軸向位移就顯得尤為重要了。從EJMA 1998(第七版)開始,EJMA 2000補遺、EJMA 2003(第八版)到EJMA 2008(第九版)每個版本都對單波當量軸向位移的相關計算作了或修訂或增加公式的調整,以由單波總當量軸向位移計算出的疲勞壽命符合工程實際。

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