美國EJMA 應力計算方法鋼波紋管的(de)有效(xiao)(xiao)面積計算有效(xiao)(xiao)面積是波(bo)紋管(guan)的(de)基本機能參(can)數之一(yi)，它表征波(bo)紋管(guan)將壓力(li)轉換(huan)為集(ji)中力(li)的(de)能力(li)，在利用(yong)波(bo)紋管(guan)把壓力(li)變成集(ji)中力(li)輸出(chu)的(de)場合，有效(xiao)(xiao)面積就是一(yi)個重要參(can)數。

國際上是如何進行鋼波紋管的應力計算？

數值法計算波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)應力假(jia)(jia)定(ding)(ding)(ding)波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)的(de)(de)全部(bu)波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)都處于統一(yi)前提下，在計算時只(zhi)研究波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)的(de)(de)單個半波(bo)(bo)(bo)。這樣(yang)，在研究中就(jiu)不考慮端部(bu)波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)，固然端部(bu)波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)的(de)(de)邊界(jie)前提與中間波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)有所(suo)不同。數值法是根據E.列(lie)斯(si)涅(nie)爾對于變(bian)壁(bi)厚回轉(zhuan)薄殼產生(sheng)軸(zhou)向(xiang)對稱變(bian)形(xing)時所(suo)列(lie)的(de)(de)非線(xian)性(xing)(xing)方程來解的(de)(de)。在推導E.列(lie)斯(si)涅(nie)爾方程時，應用了(le)薄殼理(li)論(lun)的(de)(de)一(yi)般假(jia)(jia)定(ding)(ding)(ding)，其(qi)中包括：與環殼曲率主半徑比擬厚度很小(xiao)的(de)(de)假(jia)(jia)定(ding)(ding)(ding)；材料(liao)(liao)的(de)(de)均一(yi)性(xing)(xing)和各(ge)向(xiang)同性(xing)(xing)的(de)(de)假(jia)(jia)定(ding)(ding)(ding)。采(cai)用上(shang)述假(jia)(jia)定(ding)(ding)(ding)也會給計算帶來一(yi)定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)誤差。由于在制(zhi)(zhi)造波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)管(guan)時，管(guan)坯的(de)(de)軋制(zhi)(zhi)，拉深和隨后的(de)(de)波(bo)(bo)(bo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)塑性(xing)(xing)成形(xing)會造成材料(liao)(liao)力學機能上(shang)的(de)(de)各(ge)向(xiang)異性(xing)(xing)和不平均性(xing)(xing)。

但(dan)是，有的(de)方(fang)法(fa)因為(wei)圖(tu)表或(huo)程(cheng)序(xu)繁復使(shi)用(yong)(yong)不(bu)利便，有的(de)方(fang)法(fa)假設前(qian)提不(bu)是過于(yu)簡化就是過于(yu)理想，難以保(bao)證使(shi)用(yong)(yong)上的(de)安(an)全可靠，不(bu)少方(fang)法(fa)未能(neng)為(wei)工程(cheng)界所接受。因此，真正符(fu)合實(shi)用(yong)(yong)要求的(de)方(fang)法(fa)為(wei)數未幾。應用(yong)(yong)比較普(pu)遍(bian)的(de)方(fang)法(fa)有如下兩種：

波(bo)紋(wen)(wen)(wen)管變形(xing)時(shi)產生徑向薄膜應力(li)(li)(li)和(he)彎曲應力(li)(li)(li)。波(bo)紋(wen)(wen)(wen)管在(zai)工作(zuo)時(shi)，有(you)的(de)(de)(de)(de)承(cheng)受(shou)內(nei)壓(ya)(ya)(ya)，有(you)的(de)(de)(de)(de)承(cheng)受(shou)外(wai)壓(ya)(ya)(ya)，例如(ru)波(bo)紋(wen)(wen)(wen)膨脹節和(he)金屬軟管在(zai)多數(shu)情(qing)(qing)況(kuang)下(xia)(xia)其波(bo)紋(wen)(wen)(wen)管承(cheng)受(shou)內(nei)壓(ya)(ya)(ya)，而(er)用(yong)(yong)于閥門閥桿密封的(de)(de)(de)(de)波(bo)紋(wen)(wen)(wen)管一(yi)般(ban)情(qing)(qing)況(kuang)下(xia)(xia)承(cheng)受(shou)外(wai)壓(ya)(ya)(ya)在(zai)這里主要分(fen)析(xi)波(bo)紋(wen)(wen)(wen)管承(cheng)受(shou)內(nei)壓(ya)(ya)(ya)時(shi)的(de)(de)(de)(de)應力(li)(li)(li)，波(bo)紋(wen)(wen)(wen)管承(cheng)受(shou)外(wai)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)能力(li)(li)(li)一(yi)般(ban)情(qing)(qing)況(kuang)下(xia)(xia)高(gao)于耐內(nei)壓(ya)(ya)(ya)能力(li)(li)(li)。跟著(zhu)波(bo)紋(wen)(wen)(wen)管的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)，人(ren)們對波(bo)紋(wen)(wen)(wen)管的(de)(de)(de)(de)應力(li)(li)(li)進行大量的(de)(de)(de)(de)分(fen)析(xi)研(yan)究和(he)實驗驗證工作(zuo)，提(ti)出了很多供工程設計使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)計算(suan)公(gong)式、計算(suan)程序和(he)圖表。

波(bo)紋(wen)管上的(de)(de)應(ying)力(li)(li)是由系統中的(de)(de)壓力(li)(li)和(he)(he)波(bo)紋(wen)管變(bian)形所產生(sheng)的(de)(de)。壓力(li)(li)在波(bo)紋(wen)管上產生(sheng)環（周向(xiang)）應(ying)力(li)(li)，而在波(bo)的(de)(de)側(ce)壁、波(bo)谷和(he)(he)波(bo)峰處(chu)產生(sheng)徑向(xiang)的(de)(de)薄(bo)膜和(he)(he)彎(wan)曲(qu)應(ying)力(li)(li)。不(bu)能抗彎(wan)的(de)(de)薄(bo)殼有(you)時稱為薄(bo)膜，忽略(lve)彎(wan)曲(qu)而算得的(de)(de)應(ying)力(li)(li)則(ze)稱為薄(bo)膜應(ying)力(li)(li)。

鋼波紋管作(zuo)(zuo)為彈(dan)性密封(feng)零(ling)件，首先要(yao)知足(zu)強(qiang)度前(qian)(qian)提，即其更大應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)不超過給定前(qian)(qian)提下的(de)許(xu)用(yong)(yong)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)。許(xu)用(yong)(yong)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)可由極限(xian)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)除以安(an)全(quan)系數得(de)出。根(gen)據波(bo)紋管(guan)(guan)的(de)工作(zuo)(zuo)前(qian)(qian)提和對它的(de)使用(yong)(yong)要(yao)求，極限(xian)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)可以是屈服強(qiang)度，也可以是波(bo)紋管(guan)(guan)失穩時的(de)臨(lin)界應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)，或(huo)者是疲憊強(qiang)度等。要(yao)計算波(bo)紋管(guan)(guan)更大工作(zuo)(zuo)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)必(bi)需分析波(bo)紋管(guan)(guan)管(guan)(guan)壁中(zhong)的(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)分布。