發(fā)布時(shí)間：2020-07-04 00:43

【摘要】：金屬波紋管膨脹節(jié)作為一種撓性部件，用以補(bǔ)償因熱脹冷縮、機(jī)械位移或振動(dòng)引起的管線、設(shè)備等尺寸變化，已廣泛用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門。但波紋管在使用過程中，存在著柱失穩(wěn)、平面失穩(wěn)和周向失穩(wěn)，失穩(wěn)后的波紋管其疲勞壽命和承壓能力將大大降低，甚至?xí)a(chǎn)生災(zāi)難性的后果。 目前國(guó)內(nèi)外對(duì)波紋管柱失穩(wěn)和平面失穩(wěn)研究較多，并取得了許多重要的成果。在對(duì)波紋管的周向失穩(wěn)研究中，均把波紋管簡(jiǎn)化為一剛性體，按照外壓圓筒理論進(jìn)行周向穩(wěn)定性計(jì)算和校核，并未考慮軸向位移對(duì)穩(wěn)定性的影響。 為提高外壓波紋管設(shè)計(jì)水平及使用的可靠性，本文采用試驗(yàn)研究和有限元分析計(jì)算相結(jié)合的方法，從以下幾方面研究了薄壁波紋管周向穩(wěn)定性問題。 通過實(shí)驗(yàn)，研究了單層波紋管在單獨(dú)外壓、單獨(dú)拉伸及外壓拉伸共同作用下的變形情況，并測(cè)量了各變形階段的應(yīng)變。試驗(yàn)結(jié)果為周向失穩(wěn)，表現(xiàn)形式為波峰塌陷。 通過實(shí)驗(yàn)，研究了多層波紋管在外壓拉伸共同作用下的變形情況。試驗(yàn)結(jié)果為周向失穩(wěn)，表現(xiàn)形式為波峰塌陷。 在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，利用ANSYS有限元軟件，進(jìn)行了受外壓拉伸共同作用的單層及多層波紋管的有限元分析計(jì)算，得到了失穩(wěn)波紋管的變形及應(yīng)力分布情況，模擬計(jì)算結(jié)果較準(zhǔn)確地反映了波紋管內(nèi)真實(shí)應(yīng)力的大小及其分布情況。 試驗(yàn)研究及ANSYS有限元分析計(jì)算表明，受外壓的波紋管其波峰徑向收縮量過大以及較大的周向壓應(yīng)力共同作用將導(dǎo)致薄壁波紋管發(fā)生周向失穩(wěn)，拉伸位移是產(chǎn)生周向失穩(wěn)的主要原因，并提出了防止受外壓的薄壁波紋管周向失穩(wěn)的預(yù)防措施。本研究結(jié)論對(duì)薄壁波紋管的設(shè)計(jì)及應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)作用。
【學(xué)位授予單位】：西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TH136
【圖文】：

廠梢廠昧導(dǎo)流簡(jiǎn)限位板支撐管波紋管夕}管，，巨!』一)一不目一陣睡叢叢圖1一1外壓軸向型膨脹節(jié)示意圖圖1一2波紋管外壓周向失穩(wěn)照片目前，國(guó)內(nèi)波紋管設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)有GB/T12777一1999〔3〕和GB167‘49一1997〔‘，，國(guó)外設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)有EJ以〔5，、 AsMEB31.3【6，及 JlsBs277〔，，等。各標(biāo)準(zhǔn)對(duì)波紋管在外壓或真空條件下的穩(wěn)定性校核均按照外壓圓筒進(jìn)行。在外壓圓筒校核過程中，是把圓筒作為軸向不發(fā)生變化的剛性體，僅校核徑向承受外壓的能力，而波紋管實(shí)際上作為彈性元件，一方面承受外壓，另一方面又吸收軸向位移

3.4.1試驗(yàn)裝置所設(shè)計(jì)的試驗(yàn)裝置能夠測(cè)量波紋管在單獨(dú)拉伸、單獨(dú)外壓及聯(lián)合作用下的應(yīng)變。試驗(yàn)裝置的示意圖如圖3一5所示，實(shí)物照片如圖3一6所示。將波紋管兩端與干火一‘

本文編號(hào)：2740392