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(xiao)面積(ji)(ji)變小,面隨(sui)外(wai)壓力的增加,有效(xiao)面積(ji)(ji)變大。
一篇文章讓你學會鋼波紋管的應力計算
波紋管用(yong)于(yu)力平(ping)衡式儀(yi)表時,其有效面(mian)積(ji)的不(bu)亂(luan)性會直接影響著(zhu)儀(yi)表的精度。所以在(zai)這種場(chang)合(he)不(bu)但要求波紋管具(ju)有公道(dao)的有效面(mian)積(ji),而且還要求有效面(mian)積(ji)在(zai)工(gong)(gong)作過程(cheng)中不(bu)隨工(gong)(gong)作前提而變化(hua)。
美國(guo)EJMA 應力(li)計(ji)算方(fang)法(fa)波紋(wen)(wen)管(guan)的(de)(de)有(you)效面積(ji)計(ji)算有(you)效面積(ji)是波紋(wen)(wen)管(guan)的(de)(de)基本機能參數之一(yi),它表征波紋(wen)(wen)管(guan)將壓力(li)轉換為集中(zhong)(zhong)力(li)的(de)(de)能力(li),在(zai)利用波紋(wen)(wen)管(guan)把壓力(li)變成(cheng)集中(zhong)(zhong)力(li)輸出(chu)的(de)(de)場(chang)合,有(you)效面積(ji)就是一(yi)個重(zhong)要(yao)參數。
數值法計算(suan)波(bo)紋(wen)管(guan)(guan)(guan)應力假(jia)定(ding)(ding)(ding)波(bo)紋(wen)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)全部波(bo)紋(wen)都(dou)處于統一(yi)前提下,在(zai)計算(suan)時只研究波(bo)紋(wen)管(guan)(guan)(guan)波(bo)紋(wen)的(de)(de)單個半波(bo)。這樣,在(zai)研究中就(jiu)不考慮(lv)端部波(bo)紋(wen),固然端部波(bo)紋(wen)的(de)(de)邊界前提與中間(jian)波(bo)紋(wen)有所不同。數值法是(shi)根(gen)據E.列(lie)斯(si)涅(nie)爾對(dui)(dui)于變壁厚回轉薄(bo)殼產(chan)生軸(zhou)向對(dui)(dui)稱變形時所列(lie)的(de)(de)非線性方(fang)程(cheng)來解的(de)(de)。在(zai)推(tui)導(dao)E.列(lie)斯(si)涅(nie)爾方(fang)程(cheng)時,應用了薄(bo)殼理論的(de)(de)一(yi)般假(jia)定(ding)(ding)(ding),其(qi)中包括:與環(huan)殼曲(qu)率(lv)主半徑比擬厚度很小的(de)(de)假(jia)定(ding)(ding)(ding);材料(liao)的(de)(de)均一(yi)性和(he)各向同性的(de)(de)假(jia)定(ding)(ding)(ding)。采用上述假(jia)定(ding)(ding)(ding)也會給計算(suan)帶(dai)來一(yi)定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)誤(wu)差。由于在(zai)制(zhi)造波(bo)紋(wen)管(guan)(guan)(guan)時,管(guan)(guan)(guan)坯的(de)(de)軋制(zhi),拉深(shen)和(he)隨后的(de)(de)波(bo)紋(wen)塑性成形會造成材料(liao)力學(xue)機能上的(de)(de)各向異性和(he)不平均性。
波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)是(shi)由系統中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)(li)(li)和(he)波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)變(bian)形所(suo)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。壓(ya)力(li)(li)(li)在(zai)(zai)波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)上(shang)產(chan)生(sheng)(sheng)環(周向(xiang))應(ying)(ying)力(li)(li)(li),而(er)(er)(er)在(zai)(zai)波(bo)(bo)(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)側(ce)壁、波(bo)(bo)(bo)谷和(he)波(bo)(bo)(bo)峰處產(chan)生(sheng)(sheng)徑向(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)薄膜和(he)彎(wan)曲(qu)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)。不能抗彎(wan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)薄殼有(you)(you)(you)時(shi)稱為(wei)(wei)薄膜,忽(hu)略彎(wan)曲(qu)而(er)(er)(er)算得的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)則稱為(wei)(wei)薄膜應(ying)(ying)力(li)(li)(li)。波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)變(bian)形時(shi)產(chan)生(sheng)(sheng)徑向(xiang)薄膜應(ying)(ying)力(li)(li)(li)和(he)彎(wan)曲(qu)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)。波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)在(zai)(zai)工作時(shi),有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)承受(shou)(shou)內(nei)(nei)(nei)壓(ya),有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)承受(shou)(shou)外(wai)壓(ya),例如波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)膨脹節(jie)和(he)金屬軟管(guan)(guan)(guan)在(zai)(zai)多(duo)數情況下(xia)其波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)承受(shou)(shou)內(nei)(nei)(nei)壓(ya),而(er)(er)(er)用于(yu)閥門閥桿密封的(de)(de)(de)(de)(de)(de)波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)一般(ban)情況下(xia)承受(shou)(shou)外(wai)壓(ya)在(zai)(zai)這里主要分(fen)(fen)析波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)承受(shou)(shou)內(nei)(nei)(nei)壓(ya)時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)(li),波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)承受(shou)(shou)外(wai)壓(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能力(li)(li)(li)一般(ban)情況下(xia)高于(yu)耐內(nei)(nei)(nei)壓(ya)能力(li)(li)(li)。跟著波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用,人們對(dui)波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)進行(xing)大量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)析研究和(he)實驗(yan)驗(yan)證工作,提出(chu)了很(hen)多(duo)供工程(cheng)設計使(shi)用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)計算公式(shi)、計算程(cheng)序和(he)圖表(biao)。但是(shi),有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)因為(wei)(wei)圖表(biao)或(huo)程(cheng)序繁復使(shi)用不利便(bian),有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)假設前提不是(shi)過(guo)(guo)于(yu)簡化就是(shi)過(guo)(guo)于(yu)理想,難以保證使(shi)用上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)安全(quan)可靠,不少方法(fa)未能為(wei)(wei)工程(cheng)界所(suo)接(jie)受(shou)(shou)。因此,真正(zheng)符合實用要求的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)為(wei)(wei)數未幾。應(ying)(ying)用比較普遍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)有(you)(you)(you)如下(xia)兩種:
鋼波紋管作(zuo)(zuo)為彈性密封零件,首先(xian)要知(zhi)足強(qiang)度前提(ti),即其更大應(ying)力不超過給(gei)定前提(ti)下的(de)許用應(ying)力。許用應(ying)力可(ke)由極限應(ying)力除以安全系數得出。根(gen)據波(bo)紋管(guan)的(de)工作(zuo)(zuo)前提(ti)和對它的(de)使用要求,極限應(ying)力可(ke)以是(shi)屈服(fu)強(qiang)度,也可(ke)以是(shi)波(bo)紋管(guan)失穩時的(de)臨界應(ying)力,或者(zhe)是(shi)疲憊強(qiang)度等。要計算(suan)波(bo)紋管(guan)更大工作(zuo)(zuo)應(ying)力必需(xu)分析波(bo)紋管(guan)管(guan)壁中的(de)應(ying)力分布。
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