美國EJMA 應力計算方法鋼波紋管的(de)有效面積(ji)(ji)(ji)計算有效面積(ji)(ji)(ji)是波(bo)紋(wen)(wen)管的(de)基本機能(neng)參(can)數(shu)之一(yi)(yi)，它表(biao)征(zheng)波(bo)紋(wen)(wen)管將壓力(li)(li)轉換為集(ji)中力(li)(li)的(de)能(neng)力(li)(li)，在(zai)利用(yong)波(bo)紋(wen)(wen)管把壓力(li)(li)變成(cheng)集(ji)中力(li)(li)輸出的(de)場合，有效面積(ji)(ji)(ji)就是一(yi)(yi)個(ge)重要參(can)數(shu)。

國際上是如何進行鋼波紋管的應力計算？

數值法計(ji)算(suan)波(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)應力假(jia)定(ding)(ding)(ding)波(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)全部(bu)波(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)都處于統一(yi)前(qian)提(ti)(ti)下，在(zai)計(ji)算(suan)時只研(yan)究(jiu)波(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)波(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)的(de)(de)(de)單個半(ban)波(bo)(bo)。這樣，在(zai)研(yan)究(jiu)中就不考(kao)慮端部(bu)波(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)，固然(ran)端部(bu)波(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)的(de)(de)(de)邊(bian)界前(qian)提(ti)(ti)與(yu)中間波(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)有所不同。數值法是根據E.列斯涅爾(er)對于變(bian)壁厚回轉薄殼產生(sheng)軸向對稱變(bian)形時所列的(de)(de)(de)非線性(xing)方(fang)程來解的(de)(de)(de)。在(zai)推導E.列斯涅爾(er)方(fang)程時，應用了薄殼理論的(de)(de)(de)一(yi)般假(jia)定(ding)(ding)(ding)，其中包(bao)括：與(yu)環殼曲率主半(ban)徑比(bi)擬厚度很小(xiao)的(de)(de)(de)假(jia)定(ding)(ding)(ding)；材(cai)料的(de)(de)(de)均(jun)一(yi)性(xing)和(he)各向同性(xing)的(de)(de)(de)假(jia)定(ding)(ding)(ding)。采用上述假(jia)定(ding)(ding)(ding)也會(hui)給計(ji)算(suan)帶來一(yi)定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)(de)誤(wu)差。由(you)于在(zai)制造波(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)時，管(guan)(guan)坯的(de)(de)(de)軋(ya)制，拉深和(he)隨后的(de)(de)(de)波(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)塑(su)性(xing)成(cheng)形會(hui)造成(cheng)材(cai)料力學機(ji)能上的(de)(de)(de)各向異性(xing)和(he)不平均(jun)性(xing)。

但(dan)是，有的(de)方(fang)法因為圖表或程序(xu)繁復使用不利便，有的(de)方(fang)法假設前提不是過(guo)于簡化就是過(guo)于理想，難(nan)以保證使用上的(de)安全可靠，不少方(fang)法未(wei)能(neng)為工程界所接受。因此，真正符合實用要求的(de)方(fang)法為數未(wei)幾。應用比較普遍的(de)方(fang)法有如下兩種(zhong)：

波(bo)(bo)(bo)紋(wen)管(guan)(guan)(guan)變形時(shi)(shi)產生(sheng)徑向薄膜應力(li)和(he)彎(wan)曲應力(li)。波(bo)(bo)(bo)紋(wen)管(guan)(guan)(guan)在(zai)工作時(shi)(shi)，有的(de)(de)(de)(de)承(cheng)(cheng)受(shou)(shou)內(nei)壓(ya)(ya)，有的(de)(de)(de)(de)承(cheng)(cheng)受(shou)(shou)外(wai)壓(ya)(ya)，例(li)如波(bo)(bo)(bo)紋(wen)膨脹節和(he)金屬(shu)軟管(guan)(guan)(guan)在(zai)多數情況(kuang)(kuang)下(xia)(xia)其波(bo)(bo)(bo)紋(wen)管(guan)(guan)(guan)承(cheng)(cheng)受(shou)(shou)內(nei)壓(ya)(ya)，而(er)用(yong)于閥(fa)(fa)門閥(fa)(fa)桿密封的(de)(de)(de)(de)波(bo)(bo)(bo)紋(wen)管(guan)(guan)(guan)一般情況(kuang)(kuang)下(xia)(xia)承(cheng)(cheng)受(shou)(shou)外(wai)壓(ya)(ya)在(zai)這里主要分(fen)析波(bo)(bo)(bo)紋(wen)管(guan)(guan)(guan)承(cheng)(cheng)受(shou)(shou)內(nei)壓(ya)(ya)時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)應力(li)，波(bo)(bo)(bo)紋(wen)管(guan)(guan)(guan)承(cheng)(cheng)受(shou)(shou)外(wai)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)能力(li)一般情況(kuang)(kuang)下(xia)(xia)高于耐內(nei)壓(ya)(ya)能力(li)。跟(gen)著波(bo)(bo)(bo)紋(wen)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)，人們對波(bo)(bo)(bo)紋(wen)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)應力(li)進行大量的(de)(de)(de)(de)分(fen)析研究和(he)實驗驗證工作，提出了很多供工程(cheng)設計使用(yong)的(de)(de)(de)(de)計算公式、計算程(cheng)序和(he)圖(tu)表。

波(bo)(bo)紋管上的(de)應(ying)力(li)是由系統中的(de)壓(ya)(ya)力(li)和(he)(he)波(bo)(bo)紋管變形所產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)。壓(ya)(ya)力(li)在波(bo)(bo)紋管上產(chan)生(sheng)(sheng)環（周向）應(ying)力(li)，而(er)(er)在波(bo)(bo)的(de)側(ce)壁、波(bo)(bo)谷(gu)和(he)(he)波(bo)(bo)峰處產(chan)生(sheng)(sheng)徑向的(de)薄膜和(he)(he)彎曲(qu)應(ying)力(li)。不(bu)能抗彎的(de)薄殼有(you)時(shi)稱(cheng)為(wei)薄膜，忽(hu)略彎曲(qu)而(er)(er)算得的(de)應(ying)力(li)則稱(cheng)為(wei)薄膜應(ying)力(li)。

鋼波紋管作(zuo)為彈(dan)性密封零件，首先要(yao)知(zhi)足強度(du)前提(ti)(ti)，即(ji)其(qi)更(geng)大(da)應力(li)不超(chao)過給定前提(ti)(ti)下的(de)許(xu)用應力(li)。許(xu)用應力(li)可(ke)由(you)極限應力(li)除以安全系數得(de)出。根據波紋(wen)管(guan)的(de)工作(zuo)前提(ti)(ti)和對它的(de)使用要(yao)求，極限應力(li)可(ke)以是屈服強度(du)，也可(ke)以是波紋(wen)管(guan)失穩時的(de)臨界應力(li)，或者是疲憊強度(du)等。要(yao)計算波紋(wen)管(guan)更(geng)大(da)工作(zuo)應力(li)必需(xu)分(fen)(fen)析波紋(wen)管(guan)管(guan)壁中的(de)應力(li)分(fen)(fen)布。