美國EJMA 應力計算方法鋼波紋管的(de)有效(xiao)(xiao)面積(ji)計(ji)算有效(xiao)(xiao)面積(ji)是波紋管(guan)的(de)基本機能(neng)參數(shu)之一(yi)，它表征波紋管(guan)將壓力轉換為集中(zhong)力的(de)能(neng)力，在利用(yong)波紋管(guan)把壓力變成(cheng)集中(zhong)力輸出的(de)場合，有效(xiao)(xiao)面積(ji)就(jiu)是一(yi)個(ge)重要(yao)參數(shu)。

國際上是如何進行鋼波紋管的應力計算？

數值法計算波紋(wen)管應(ying)(ying)力假定(ding)(ding)波紋(wen)管的(de)(de)(de)(de)全部(bu)波紋(wen)都處于(yu)(yu)(yu)統一前(qian)提(ti)下，在(zai)計算時(shi)(shi)只研究(jiu)波紋(wen)管波紋(wen)的(de)(de)(de)(de)單(dan)個(ge)半波。這樣，在(zai)研究(jiu)中就(jiu)不(bu)考慮(lv)端(duan)部(bu)波紋(wen)，固(gu)然端(duan)部(bu)波紋(wen)的(de)(de)(de)(de)邊(bian)界前(qian)提(ti)與中間波紋(wen)有所(suo)不(bu)同。數值法是根(gen)據E.列(lie)斯涅爾(er)對于(yu)(yu)(yu)變(bian)壁厚(hou)回轉薄殼產生軸向(xiang)對稱變(bian)形時(shi)(shi)所(suo)列(lie)的(de)(de)(de)(de)非線性(xing)方程(cheng)來解的(de)(de)(de)(de)。在(zai)推導(dao)E.列(lie)斯涅爾(er)方程(cheng)時(shi)(shi)，應(ying)(ying)用了薄殼理論的(de)(de)(de)(de)一般假定(ding)(ding)，其中包括：與環殼曲率(lv)主半徑比擬厚(hou)度很小(xiao)的(de)(de)(de)(de)假定(ding)(ding)；材料(liao)的(de)(de)(de)(de)均(jun)一性(xing)和(he)(he)各(ge)向(xiang)同性(xing)的(de)(de)(de)(de)假定(ding)(ding)。采用上述假定(ding)(ding)也會(hui)給計算帶來一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)誤差。由于(yu)(yu)(yu)在(zai)制(zhi)造(zao)波紋(wen)管時(shi)(shi)，管坯的(de)(de)(de)(de)軋(ya)制(zhi)，拉深和(he)(he)隨(sui)后(hou)的(de)(de)(de)(de)波紋(wen)塑性(xing)成形會(hui)造(zao)成材料(liao)力學機能上的(de)(de)(de)(de)各(ge)向(xiang)異性(xing)和(he)(he)不(bu)平均(jun)性(xing)。

但是(shi)，有的方(fang)法因(yin)(yin)為(wei)(wei)圖(tu)表或程(cheng)序繁復使用(yong)不(bu)利便，有的方(fang)法假設前提不(bu)是(shi)過于(yu)簡化就是(shi)過于(yu)理想，難(nan)以保證使用(yong)上的安全可靠(kao)，不(bu)少方(fang)法未能為(wei)(wei)工程(cheng)界所接受。因(yin)(yin)此，真正符合(he)實用(yong)要求的方(fang)法為(wei)(wei)數未幾(ji)。應用(yong)比(bi)較普遍的方(fang)法有如下兩(liang)種：

波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)變形(xing)時產(chan)生徑(jing)向薄膜應(ying)(ying)力和(he)(he)彎曲應(ying)(ying)力。波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)在工作時，有的(de)承受(shou)內(nei)壓(ya)(ya)，有的(de)承受(shou)外壓(ya)(ya)，例如波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)膨(peng)脹(zhang)節和(he)(he)金屬(shu)軟(ruan)管(guan)(guan)(guan)在多(duo)數情況下其波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)承受(shou)內(nei)壓(ya)(ya)，而用(yong)(yong)于(yu)閥門閥桿密封的(de)波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)一(yi)般情況下承受(shou)外壓(ya)(ya)在這(zhe)里主要分析波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)承受(shou)內(nei)壓(ya)(ya)時的(de)應(ying)(ying)力，波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)承受(shou)外壓(ya)(ya)的(de)能(neng)(neng)力一(yi)般情況下高(gao)于(yu)耐內(nei)壓(ya)(ya)能(neng)(neng)力。跟著(zhu)波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)的(de)應(ying)(ying)用(yong)(yong)，人們對波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)的(de)應(ying)(ying)力進(jin)行大量的(de)分析研究和(he)(he)實驗(yan)驗(yan)證(zheng)工作，提出了很多(duo)供工程(cheng)設計(ji)使用(yong)(yong)的(de)計(ji)算公式、計(ji)算程(cheng)序(xu)和(he)(he)圖表(biao)。

波紋(wen)管上的(de)(de)應(ying)力(li)(li)是由系統(tong)中的(de)(de)壓力(li)(li)和(he)波紋(wen)管變形所(suo)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)。壓力(li)(li)在波紋(wen)管上產(chan)生(sheng)(sheng)環(huan)（周向(xiang)）應(ying)力(li)(li)，而(er)(er)在波的(de)(de)側壁、波谷和(he)波峰(feng)處產(chan)生(sheng)(sheng)徑向(xiang)的(de)(de)薄(bo)膜和(he)彎(wan)(wan)曲應(ying)力(li)(li)。不能(neng)抗(kang)彎(wan)(wan)的(de)(de)薄(bo)殼(ke)有時稱為薄(bo)膜，忽(hu)略彎(wan)(wan)曲而(er)(er)算得的(de)(de)應(ying)力(li)(li)則(ze)稱為薄(bo)膜應(ying)力(li)(li)。

鋼波紋管作為彈性密(mi)封零件，首先要(yao)知足強(qiang)度(du)前(qian)提，即其更(geng)大應(ying)(ying)力(li)不超過給定前(qian)提下的(de)許用(yong)應(ying)(ying)力(li)。許用(yong)應(ying)(ying)力(li)可由極限應(ying)(ying)力(li)除以安全(quan)系數得(de)出。根據波(bo)紋(wen)管的(de)工作前(qian)提和對它的(de)使用(yong)要(yao)求，極限應(ying)(ying)力(li)可以是屈服(fu)強(qiang)度(du)，也可以是波(bo)紋(wen)管失穩時(shi)的(de)臨(lin)界應(ying)(ying)力(li)，或者是疲憊強(qiang)度(du)等。要(yao)計(ji)算波(bo)紋(wen)管更(geng)大工作應(ying)(ying)力(li)必(bi)需分析(xi)波(bo)紋(wen)管管壁(bi)中的(de)應(ying)(ying)力(li)分布。