金属补偿器中波纹管应力分析方法
疲劳寿命的降低可提高波纹管单波位移量，同时
子午向总应力范围也大幅提高。实际上位移不仅引起子午向应力，也引起周问应
力，某些工况下周向应力与子午向应力相当，对波纹管的强度和稳定性造成较大
的影响。由于最大应力总是出现在子午向上，故各标准在位移应力的计算中，仅
考虑了子午向应力。
目前金属补偿器波纹管的应力分析主要有工程近似法和有限元分析法。工程近似法是将
波纹管进行简化，针对不同载荷引起的内力和变形，将波纹管视为直梁、曲梁、
环板、圆筒等简单结构，利用材料力学的方法，推导出形式简单、适用于工程使
用的设计公式。显然工程计算法给出的只是波纹管在载荷下的最大应力或平均应
力，无法给出波纹管的应力分布。
有限元分析法是将波纹管本体离散化，分割成有限单元，同时将外载荷离
散化，根据能量原理，建立以节点位移为基本未知量的代数方程组，通过求解
节点位移进而求出应变和应力。有限元法的特点是可以借助计算机，得到不同
工况下波纹管的位移和应力分布，便于对波纹管的安全性进行分析。为了详细
了解各种载荷对波纹管应力场的影响，对不同工况下的波纹管进行了有限元应
力分析。
|
