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      数值模拟技术应用于波纹管设计

      来源:yyzzc?发布时间:2016-07-29 GMT 10:07:05
      关键词:波纹管

        波纹管设计需满足两方面要求,作为柔性元件能补偿热胀冷缩位移,同时作为承压元件应具有足够强度承受系统的内压(或外压)。U形波纹管基本结构由直边圆筒、环板和环壳组成其受到载荷可分为压力载荷和位移载荷,结构和载荷因素决定了波纹管的强度设计复杂性。目前波纹管设计方法可以分为解析法、工程近似法和数值模拟法3种。解析法以薄壳理论为基础,建立波纹管的微分方程,求解应力和位移的解析解,其过程非常繁杂,实际设计中难以采用。为了设计计算简便,工程近似方法将波纹管简化为两端固支的直梁或曲梁模型,采用材料力学公式进行计算??悸堑搅耗P陀胧导是榭鲋涞奈蟛?,现行国内外标准中采用对梁模型计算结果进行实验数据的修正方法,这种工程近似法具有一定的准确性,但因为是经验方式,有的应力计算结果偏于保守,同时由于实验数据有限,公式的适用性也受到一定限制。
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        近年来计算机硬件技术飞速发展,为数值模拟方法在工程应用中创造了硬件条件,三维有限元软件广泛应用又为数值模拟计算提供了强有力的工具。为了克服上述工程近似方法的局限性,本文将着重讨论数值模拟方法在波纹管强度校核、疲劳寿命分析和刚度计算中的应用,实现波纹管设计。

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