美國EJMA 應力計算方法鋼波紋管的(de)(de)有效面積(ji)計算有效面積(ji)是波(bo)紋(wen)管的(de)(de)基本機能參數之(zhi)一，它表征波(bo)紋(wen)管將壓力轉換為集中(zhong)力的(de)(de)能力，在利用(yong)波(bo)紋(wen)管把壓力變成集中(zhong)力輸(shu)出(chu)的(de)(de)場合，有效面積(ji)就(jiu)是一個重要參數。

國際上是如何進行鋼波紋管的應力計算？

數(shu)值法計算波(bo)(bo)紋(wen)管(guan)(guan)應(ying)力(li)假定波(bo)(bo)紋(wen)管(guan)(guan)的(de)(de)全(quan)部波(bo)(bo)紋(wen)都(dou)處于統一前提(ti)下，在(zai)計算時(shi)(shi)只研究(jiu)波(bo)(bo)紋(wen)管(guan)(guan)波(bo)(bo)紋(wen)的(de)(de)單個半(ban)波(bo)(bo)。這(zhe)樣，在(zai)研究(jiu)中(zhong)(zhong)就不考慮端(duan)部波(bo)(bo)紋(wen)，固然端(duan)部波(bo)(bo)紋(wen)的(de)(de)邊(bian)界前提(ti)與(yu)(yu)中(zhong)(zhong)間波(bo)(bo)紋(wen)有所(suo)不同(tong)。數(shu)值法是根據E.列斯(si)涅(nie)爾對于變壁(bi)厚回轉薄(bo)殼產(chan)生軸向(xiang)對稱變形時(shi)(shi)所(suo)列的(de)(de)非線(xian)性(xing)方程來解的(de)(de)。在(zai)推導E.列斯(si)涅(nie)爾方程時(shi)(shi)，應(ying)用(yong)了(le)薄(bo)殼理(li)論的(de)(de)一般(ban)假定，其中(zhong)(zhong)包括：與(yu)(yu)環殼曲率主半(ban)徑比(bi)擬厚度很小(xiao)的(de)(de)假定；材料(liao)的(de)(de)均(jun)一性(xing)和(he)(he)各向(xiang)同(tong)性(xing)的(de)(de)假定。采(cai)用(yong)上(shang)述假定也會給計算帶來一定的(de)(de)誤差(cha)。由于在(zai)制造波(bo)(bo)紋(wen)管(guan)(guan)時(shi)(shi)，管(guan)(guan)坯的(de)(de)軋制，拉深和(he)(he)隨后的(de)(de)波(bo)(bo)紋(wen)塑性(xing)成形會造成材料(liao)力(li)學機能上(shang)的(de)(de)各向(xiang)異(yi)性(xing)和(he)(he)不平均(jun)性(xing)。

但是(shi)，有(you)的方(fang)法(fa)因(yin)為(wei)圖表(biao)或程(cheng)序繁復使(shi)用(yong)不(bu)利便，有(you)的方(fang)法(fa)假設前提不(bu)是(shi)過于簡化就是(shi)過于理想，難以保證使(shi)用(yong)上(shang)的安(an)全可(ke)靠(kao)，不(bu)少方(fang)法(fa)未能為(wei)工程(cheng)界所(suo)接(jie)受。因(yin)此，真(zhen)正(zheng)符合實用(yong)要求的方(fang)法(fa)為(wei)數未幾。應用(yong)比(bi)較普遍的方(fang)法(fa)有(you)如下兩(liang)種：

波(bo)紋(wen)管(guan)變形時產生徑向薄(bo)膜應力(li)(li)和(he)彎曲應力(li)(li)。波(bo)紋(wen)管(guan)在(zai)(zai)工作時，有(you)的承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)受(shou)(shou)內壓(ya)，有(you)的承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)受(shou)(shou)外(wai)壓(ya)，例如波(bo)紋(wen)膨脹節和(he)金屬軟管(guan)在(zai)(zai)多數情況下其波(bo)紋(wen)管(guan)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)受(shou)(shou)內壓(ya)，而(er)用(yong)于(yu)閥(fa)門閥(fa)桿密封的波(bo)紋(wen)管(guan)一(yi)般(ban)情況下承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)受(shou)(shou)外(wai)壓(ya)在(zai)(zai)這里主要分(fen)析(xi)波(bo)紋(wen)管(guan)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)受(shou)(shou)內壓(ya)時的應力(li)(li)，波(bo)紋(wen)管(guan)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)受(shou)(shou)外(wai)壓(ya)的能(neng)力(li)(li)一(yi)般(ban)情況下高于(yu)耐(nai)內壓(ya)能(neng)力(li)(li)。跟著波(bo)紋(wen)管(guan)的應用(yong)，人們對波(bo)紋(wen)管(guan)的應力(li)(li)進行大量的分(fen)析(xi)研究和(he)實驗驗證工作，提出(chu)了很多供工程設計(ji)使用(yong)的計(ji)算公(gong)式、計(ji)算程序和(he)圖表。

波紋管(guan)(guan)上(shang)的(de)應力(li)是由系統中(zhong)的(de)壓力(li)和(he)(he)波紋管(guan)(guan)變形所產生(sheng)(sheng)的(de)。壓力(li)在波紋管(guan)(guan)上(shang)產生(sheng)(sheng)環（周向(xiang)）應力(li)，而在波的(de)側壁、波谷和(he)(he)波峰處產生(sheng)(sheng)徑向(xiang)的(de)薄(bo)膜和(he)(he)彎曲應力(li)。不能(neng)抗彎的(de)薄(bo)殼(ke)有(you)時(shi)稱為薄(bo)膜，忽略彎曲而算得的(de)應力(li)則稱為薄(bo)膜應力(li)。

鋼波紋管作為彈性密封零件(jian)，首先要知足(zu)強度(du)前提(ti)，即(ji)其更大應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)不超過給定前提(ti)下的許用(yong)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)。許用(yong)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)可(ke)(ke)由極限應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)除以(yi)安全(quan)系數(shu)得出。根據波紋管(guan)的工(gong)作前提(ti)和對它(ta)的使用(yong)要求，極限應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)可(ke)(ke)以(yi)是屈服強度(du)，也(ye)可(ke)(ke)以(yi)是波紋管(guan)失(shi)穩時的臨界(jie)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)，或者是疲憊強度(du)等。要計算波紋管(guan)更大工(gong)作應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)必需(xu)分(fen)析(xi)波紋管(guan)管(guan)壁(bi)中的應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)分(fen)布。