有效面積的概念和有效面積的變化有效面積是一個等效的面積,壓力作用在這個面積上將產生相等的軸向力。一般情況下,跟著內壓力的增大,鋼波紋管有效面積變小,面隨外壓力的增加,有效面積變大(da)。
一篇文章讓你學會鋼波紋管的應力計算
波紋管用于力平衡式儀(yi)表(biao)時,其有效面(mian)積的不亂性會直接(jie)影響著儀(yi)表(biao)的精度。所以在這種場(chang)合(he)不但(dan)要(yao)求波紋管具有公道的有效面(mian)積,而(er)且還要(yao)求有效面(mian)積在工作過程中不隨工作前提而(er)變化。
美國EJMA 應力(li)計(ji)算方法(fa)波紋管(guan)(guan)的有(you)(you)效(xiao)面(mian)積計(ji)算有(you)(you)效(xiao)面(mian)積是(shi)波紋管(guan)(guan)的基本機(ji)能參數之(zhi)一,它(ta)表征波紋管(guan)(guan)將壓力(li)轉換為集中力(li)的能力(li),在利用波紋管(guan)(guan)把壓力(li)變成集中力(li)輸出的場合,有(you)(you)效(xiao)面(mian)積就是(shi)一個重要(yao)參數。
數(shu)值法計(ji)(ji)算波(bo)紋(wen)(wen)管(guan)應力假定(ding)(ding)波(bo)紋(wen)(wen)管(guan)的(de)全部(bu)波(bo)紋(wen)(wen)都(dou)處于(yu)統一(yi)前提下,在(zai)計(ji)(ji)算時只研究(jiu)(jiu)波(bo)紋(wen)(wen)管(guan)波(bo)紋(wen)(wen)的(de)單個半波(bo)。這樣,在(zai)研究(jiu)(jiu)中(zhong)(zhong)就不考慮(lv)端部(bu)波(bo)紋(wen)(wen),固然(ran)端部(bu)波(bo)紋(wen)(wen)的(de)邊界前提與(yu)中(zhong)(zhong)間波(bo)紋(wen)(wen)有所(suo)不同(tong)。數(shu)值法是根據(ju)E.列(lie)斯(si)涅(nie)爾對于(yu)變壁厚回(hui)轉薄殼產生軸向對稱(cheng)變形時所(suo)列(lie)的(de)非線性(xing)方程(cheng)來解的(de)。在(zai)推導E.列(lie)斯(si)涅(nie)爾方程(cheng)時,應用(yong)了薄殼理論(lun)的(de)一(yi)般假定(ding)(ding),其(qi)中(zhong)(zhong)包括(kuo):與(yu)環殼曲率主半徑比(bi)擬厚度很小的(de)假定(ding)(ding);材(cai)料(liao)的(de)均一(yi)性(xing)和各(ge)向同(tong)性(xing)的(de)假定(ding)(ding)。采用(yong)上(shang)述(shu)假定(ding)(ding)也(ye)會(hui)給(gei)計(ji)(ji)算帶來一(yi)定(ding)(ding)的(de)誤(wu)差。由于(yu)在(zai)制(zhi)造(zao)波(bo)紋(wen)(wen)管(guan)時,管(guan)坯(pi)的(de)軋制(zhi),拉(la)深和隨后的(de)波(bo)紋(wen)(wen)塑(su)性(xing)成形會(hui)造(zao)成材(cai)料(liao)力學機能上(shang)的(de)各(ge)向異性(xing)和不平(ping)均性(xing)。
波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)上(shang)的(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)是由系統(tong)中的(de)(de)(de)壓(ya)力(li)和(he)(he)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)變形所產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)。壓(ya)力(li)在(zai)(zai)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)上(shang)產生(sheng)(sheng)環(周向)應(ying)(ying)力(li),而在(zai)(zai)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)的(de)(de)(de)側壁、波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)谷和(he)(he)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)峰處產生(sheng)(sheng)徑(jing)向的(de)(de)(de)薄膜和(he)(he)彎(wan)曲應(ying)(ying)力(li)。不能(neng)(neng)抗彎(wan)的(de)(de)(de)薄殼有(you)(you)時(shi)稱為(wei)(wei)薄膜,忽略彎(wan)曲而算(suan)得(de)的(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)則稱為(wei)(wei)薄膜應(ying)(ying)力(li)。波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)變形時(shi)產生(sheng)(sheng)徑(jing)向薄膜應(ying)(ying)力(li)和(he)(he)彎(wan)曲應(ying)(ying)力(li)。波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)在(zai)(zai)工(gong)作時(shi),有(you)(you)的(de)(de)(de)承(cheng)受(shou)內壓(ya),有(you)(you)的(de)(de)(de)承(cheng)受(shou)外(wai)壓(ya),例(li)如波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)膨(peng)脹節和(he)(he)金屬軟(ruan)管(guan)(guan)(guan)在(zai)(zai)多(duo)數情(qing)況下其波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)承(cheng)受(shou)內壓(ya),而用(yong)于閥門閥桿密(mi)封的(de)(de)(de)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)一般(ban)情(qing)況下承(cheng)受(shou)外(wai)壓(ya)在(zai)(zai)這里主要(yao)分析波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)承(cheng)受(shou)內壓(ya)時(shi)的(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li),波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)承(cheng)受(shou)外(wai)壓(ya)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)力(li)一般(ban)情(qing)況下高于耐內壓(ya)能(neng)(neng)力(li)。跟著波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)應(ying)(ying)用(yong),人(ren)們對(dui)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)進行大(da)量的(de)(de)(de)分析研(yan)究和(he)(he)實驗驗證(zheng)工(gong)作,提(ti)出了很多(duo)供工(gong)程設計使用(yong)的(de)(de)(de)計算(suan)公式、計算(suan)程序和(he)(he)圖表。但是,有(you)(you)的(de)(de)(de)方(fang)法因為(wei)(wei)圖表或程序繁復使用(yong)不利便,有(you)(you)的(de)(de)(de)方(fang)法假(jia)設前(qian)提(ti)不是過于簡化就是過于理想,難以保證(zheng)使用(yong)上(shang)的(de)(de)(de)安全可靠,不少方(fang)法未能(neng)(neng)為(wei)(wei)工(gong)程界所接(jie)受(shou)。因此,真正符合實用(yong)要(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)方(fang)法為(wei)(wei)數未幾。應(ying)(ying)用(yong)比較普遍的(de)(de)(de)方(fang)法有(you)(you)如下兩種:
鋼波紋管作為彈性(xing)密封零件,首先要(yao)知足強(qiang)度前提(ti)(ti),即(ji)其更大(da)應力(li)(li)(li)不超過(guo)給定前提(ti)(ti)下的許用(yong)應力(li)(li)(li)。許用(yong)應力(li)(li)(li)可(ke)由極限應力(li)(li)(li)除(chu)以安全系數得出。根據波(bo)紋(wen)(wen)(wen)管的工(gong)作前提(ti)(ti)和對它的使用(yong)要(yao)求,極限應力(li)(li)(li)可(ke)以是屈(qu)服強(qiang)度,也可(ke)以是波(bo)紋(wen)(wen)(wen)管失(shi)穩時的臨界應力(li)(li)(li),或者是疲憊強(qiang)度等。要(yao)計(ji)算波(bo)紋(wen)(wen)(wen)管更大(da)工(gong)作應力(li)(li)(li)必需分(fen)析(xi)波(bo)紋(wen)(wen)(wen)管管壁中的應力(li)(li)(li)分(fen)布(bu)。
分享此文章: |