“U”型波紋管膨脹節(jié)的設計研究.pdf

1、波紋膨脹節(jié)是指含有一個或多個波紋管，用以吸收管線或容器由于熱脹冷縮、地質沉降等原因而產生的尺寸和位置變化的各種裝置。它的特點是承受較大位移的同時，還能承受一定的內壓或外壓。除了位移補償的作用外，還同時兼有減振降噪和密封的功能，廣泛用于航空航天、鋼鐵、石化、化工、電力、水利、冶金和原子能等工業(yè)部門。 波紋膨脹節(jié)的主要組成部分是波紋管，波紋管是一類子午線呈波紋狀的旋轉殼，按其波形可分為“U”型、“Q”型、“S”型波紋管等?！癠”型波

2、紋管能夠承受較高的壓力，并能吸收較大的位移；“Q”型波紋管能夠承受很高的壓力，但由于形狀的限制只能吸收較小的位移；而“S”型波紋管的性能介于“U”型波紋管及“Q”型波紋管之間。由于“U”型波紋管能滿足大部分場合的需求，是目前最常用的一種波紋管。本課題以“U”型波紋管作為研究對象。 本文在收集國內外相關資料的基礎上，從位移、力和力矩計算、應力計算、剛度及穩(wěn)定性計算研究、疲勞壽命計算研究等四個方面對“U”型波紋管的相關理論計算公式及

3、其推導過程進行了歸納整理，介紹了最新的、全面的“U”型波紋管的計算公式，并提供了主要計算公式的推導過程及相關理論依據；同時將國內外現(xiàn)行常用的波紋膨脹節(jié)標準中的有關計算公式與最新版EJMA標準的計算公式進行分析對比，指出各標準之間的差異：波紋管的穩(wěn)定性計算公式中涉及波紋管材料在設計溫度下的屈服強度S<,y>，EJMA標準提供了S<,y>的計算公式，但公式中的從鑒定試驗報告中獲得的常溫下退火態(tài)波紋管材料的屈服強度S<,ym>，在進行穩(wěn)定性計

4、算時需要查找相關材料質保書，給設計帶來許多的不確定性。本文運用可靠性設計中確定材料許用應力的方法，采集近三年304薄板材料的質保書中數據，用統(tǒng)計技術的方法確定了合理的S<,ym>，同時提供了實用、方便的S<,y>的計算公式，可作為進行304材料波紋管穩(wěn)定性計算的依據。全文共分5章。 本文的研究成果旨在能夠為廣大的從事壓力管道設計和膨脹節(jié)設計的工程技術人員提供“U”型波紋管設計的理論依據及有關幫助，能有助于我國的膨脹節(jié)工程技術的發(fā)