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    金屬波紋管的受力分析方法

    來源:永源補償器廠家?發布時間:2018-05-04 GMT 02:05:52
    關鍵詞:U形金屬波紋管,金屬波紋管,U形波紋管

      金屬波紋管是一類子午線呈波紋狀的旋轉殼,在工作時通常需要承受與其相連的設備或壓力管道系統的壓力,根據不同系統的工作流程,金屬波紋管承受的壓力有內壓、外壓或真空。
      金屬波紋管雖然不屬于壓力容器范疇,但它需要在承受與設備或壓力管道相同的工作壓力的同時,還要吸收系統中由于熱脹冷縮引起的熱位移,而且由于形狀的性,金屬波紋管的應力計算與設備與壓力管道的應力計算有很大的不同。
      U形金屬波紋管看起來似乎簡單,但從力學分析角度來看,它是由兩半環和環板組合而成,解析它有的困難。
      解析方法就是以薄殼理論為基礎,要從金屬波紋管的殼體及板的微分方程出發,通過解析的方法尋求解答,這種求解方法比較困難和復雜。解析法是金屬波紋管應力分析的力學基礎,許多簡便的方法也起源于此,但由于采用解析方法的具體解法比較繁雜,符號多、系數多,實用性較差,即使給出一些計算圖表,使用范圍也受到限制,在工程應用中難以推廣使用。
      數值方法隨著計算機的出現而廣泛地應用。數值方法分有限差分法及有限元法。有限差分法是從數學角度來近似把連續函數離散化,從而將求未知的連續函數問題轉化成為求離散點上的未知函數值的問題,將微分方程終轉化為代數方程組,然后求解。有限元法從物理角度來近似,將補償器本體進行離散化,分成若干個單元,同時也將外載荷(如內壓)離散化,通過能量原理建立起以節點位移為基本未知量的代數方程組,通過求解節點位移進而可能求出應變和應力。
      目前用的多的是有限元法,隨著計算機的普及應用及有限元分析軟件的,使得具備基本力學知識的工程技術人員也能應用有限元法進行應力分析,有限元法已成為金屬波紋管應力分析的主要方法之一。
      有限元法可以一次算出各種工況下(如內壓和變形)金屬波紋管的位移和應力分布,可以詳細地了解金屬波紋管的應力狀況,計算的結果較為準確,但只能給出某一特定金屬波紋管的應力分析狀況,不能給出通用的表達式,因此適用于進行分析與優化設計。

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