金屬膨脹節(jié)內(nèi)壓側(cè)壁鼓脹研究
隨著金屬膨脹節(jié)在各個(gè)行業(yè)的廣泛應(yīng)用，在一些特殊應(yīng)用場(chǎng)合，對(duì)其某些性能指標(biāo)提出了較高的要求，如在波紋管總長(zhǎng)固定下對(duì)軸向剛度有苛刻要求的場(chǎng)合，由于金屬膨脹節(jié)的單波軸向剛度與波高立方成反比，設(shè)計(jì)方案選為高波高、薄壁、多層結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于直徑較大的高波高、薄壁、多層結(jié)構(gòu)波紋管承受壓力時(shí)會(huì)出現(xiàn)側(cè)壁鼓脹，側(cè)壁環(huán)板區(qū)域出現(xiàn)較大變形，中點(diǎn)撓度值較大。通過(guò)有限元應(yīng)力分析可知，側(cè)壁環(huán)板處為高應(yīng)力區(qū)，等效Mises應(yīng)力較大，最先出現(xiàn)屈服。同時(shí)波峰波谷處于低應(yīng)力區(qū)，此后隨著應(yīng)力的逐漸增大屈服區(qū)域向波谷和波峰兩側(cè)擴(kuò)展。
側(cè)壁鼓脹是波紋管子午向剛度不足的典型表現(xiàn)，從強(qiáng)度角度來(lái)講，波紋管產(chǎn)生側(cè)壁鼓脹形式的子午向屈服是由于子午向應(yīng)力過(guò)大所引起的。U形波紋截面較大的子午向應(yīng)力將會(huì)引起側(cè)壁鼓脹，任何波紋形狀的變化都會(huì)引起側(cè)壁間隙的減小，降低波紋管位移補(bǔ)償能力，對(duì)疲勞壽命也有可能產(chǎn)品一定的影響。顯然，嚴(yán)重的側(cè)壁鼓脹是不允許的，當(dāng)波紋管產(chǎn)生嚴(yán)重側(cè)壁鼓脹時(shí)，環(huán)板屈服區(qū)域大，變形量大，對(duì)波紋管位移補(bǔ)償和疲勞壽命都有一定的影響。
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