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      分析单式金属波纹管单波当量轴向位移的计算

      来源:yyzzc?发布时间:2017-09-18 GMT 02:09:15
      关键词:金属波纹管,波纹管

        金属波纹管在使用过程中要吸收实际工况中产生的位移。位移的种类为轴向位移、角向位移和横向位移,在实际使用中金属波纹管可能吸收由3种位移方式任意组合的位移,所生成的总位移通过波纹管变形而吸收。单波当量轴向位移是影响疲劳寿命的主要因素,在实际应用中可根据单波当量轴向位移选择合适的安装方式,因此合理计算单波总当量轴向位移是非常必要的。
        在横向位移与轴向位移组合的情况下,除了组合是应考虑轴向位移外,轴向位移的变化对横向补偿作用下的单波位移也有一定影响。
        在2000年出版的对EJMA1998(第七版)的补遗中,出现单式波纹管由一端角位移引起的单波当量轴向位移的计算方法。
        由一端角位移在波纹管上所形成的位移分布是不均匀的,同时计算横向位移的单波当量轴向位移一样,只考虑波纹管上的单波大位移。
        单波总当量轴向位移是影响波纹管疲劳寿命的主要因素,前提是波纹管的单波总当量轴向位移数值在一定范围内,当位移过大以致对波纹管造成性破坏时,那么计算出来的疲劳寿命显然是没有任何意义的。EJMA 2008(第九版)中给出在计算单波总当量轴向位移时应考虑四个位移值,分别为单波额定当量轴向压缩位移、单波额定当量轴向拉伸位移、单波大允许压缩位移和单波大允许拉伸位移。
        EJMA 2008(第九版)附加了一个计算单波总当量轴向位移的计算公式,引入了角位移的压力影响系数K。
        EJMA 2008(第九版)中单波总当量轴向位移附加计算方法的意义:假定在无压力情况下波纹管处于角位移状态,且角位移为θ。当波纹管承压后,由于压力的作用,波纹管的角位移会发生变化。假定承压后角位移为θP,由于压力的作用我们可得出θ≤θP。如果角位移增大,将导致角位移的单波当量轴向位移增大,而单波当量轴向位移的增大则可能导致单波总当量轴向位移增大,结果是降低了波纹管的寿命。
        在计算单波总当量轴向位移时,横向位移引起的单波当量轴向位移量与波纹管的中心距有关,即波纹管的两端单波当量轴向位移大。而当波纹管处于角位移状态且承压时,由于压力的影响而附加的单波当量轴向位移只体现在波纹管的中点。由此我们可知当计算单波总当量轴向位移时,我们要分别对波纹管的末端和中点进行单波当量轴向位移的合成,并选取其中的较大值作为终的单波总当量轴向位移,这是单波总当量轴向位移计算公式所表达的意义。
        单波当量轴向位移是影响波纹管疲劳寿命的主要因素,由于这个原因,为波纹管设计出合理的单波当量轴向位移就显得尤为重要了。从EJMA 1998(第七版)开始,EJMA 2000补遗、EJMA 2003(第八版)到EJMA 2008(第九版)每个版本都对单波当量轴向位移的相关计算作了或修订或增加公式的调整,以保证由单波总当量轴向位移计算出的疲劳寿命符合工程实际。

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