U型纹波管膨胀节平面稳定性研究.pdfVIP

维普资讯 ，])一 。 - 38 · U型波纹管膨胀节平面稳定性研究 TheResearchofU—shapedBellowsPlaneStability 日 浙江工业大学 TherelatedformulastocalculatethecriticaIfailurepressureofplanestabilityofex— pansionjointbellowsareintroduced．andthecalculatingformulaofcriticalfailurepres— sureofplanestabilityissuggestedbasedonlimitinganalysisprinciple．Theresultoftest ofplanestabilityisanalyzedaswel1whentheexpansionjointbellowsaresubjectedto internalpressureandinternaIpressuretogetherwith compressiondeformation． 煳 ： 蝣 2 波纹管崩胀节作为热位移补偿元件．在石 值得研究的问题。 油化工、电力、建筑、冶金、机械等行业得到 1 膨胀节平面失稳压力的计算 广泛应。用作为热位移补偿元件的膨胀节的操 作中．往往要承受一定压力．并产生一定的补 膨胀节的波纹和在内压 (或外压)作用下． 偿位移。膨胀节的补偿能力，主要是靠波纹管 由于波峰和波各产生塑性铰而引起失稳。在工 变形来实现的。但是．波纹管在压力和位移载 程上．可近似地将其力学模型看成半个波纹两 荷的作用下。有可能引起平面失稳 (平面屈 端固支并承受均布压力载荷的直梁。根据极限 曲)和类似于压杆稳定问题的柱失稳 (柱屈 分析设计的原则。当两端的虚拟应力达到材料 曲)。本文主要讨论分析平面失稳问题。 屈服强度的 1．5倍时。即形成塑性铰．出现平 平面失稳是指波纹管在载荷作用下．其中 面失稳，此时的压力即为平面失稳的临界压力。 一 个或几个波纹平面发生移动或偏转 (发生倾 根据美国膨胀节制造商协会标准EJMA 斜或翘曲)。此时。这些波纹所在的平面不再与 (1993)的规定．内压在波纹管中引起的经向弯 波纹管的轴线保持垂直。造成平面失稳的主要 曲应力 可按 (1)式计算： 原因是经向弯曲应力过大，在波峰和渡各形成 一 是 ()c‘ (1) 塑性铰而引起的。当波纹管的长度与直径之比 根据极限分析准则。取吼一1．5a，，则波纹 较小时，常常可能发生平面失稳。膨胀节一旦 管平面失稳的临界压力可 由 (2)式计算： 发生平面失稳，不但会降低其疲劳寿命和承载 能力，而且会降低吸收热位移的能力。因此，波 一 ( ) (2) 纹管嘭胀节的平面稳定性问题是一个重要的且 式中 f一一 波纹管中单层材料的实际厚度； ·38 · 压力容器 第 14眷第 1期 维普资讯