久安波纹补偿器厂家
波纹管的分析计算方法-郑州久安管道补偿器厂家

波纹管的分析计算方法

郑州久安管道补偿器厂家2015-05-24 02:45:00873来自:http://www.yjbcq.com

波纹管的分析计算方法

了解管道的朋友都知道,在管道设备产品中,大多都是波纹管制品,波纹管是一种类似于波形的有弹性的管子,是管道设备中的一种重要的补偿原件,发达国家,对波纹管研究较早,并制定了成熟全面的标准。虽然我国对于波纹管的研究起步晚,但是发展迅速。在2008年,我国发布了最新的《金属波纹管膨胀节通用技术条件》,取代1999年的标准成为我国通用的波纹管使用设计标准。

对波纹管的分析计算方法主要有三种:解析法、工程近似法以及数值法,这些方法各有优缺点。

一、解析法

早期,由于计算设备的缺乏,研究者只能通过解析算法对波纹管进行计算。首先,在1950年,Freely和Murphy采用了梁理论,推导出了不同形式回转壳体波纹管的应力计算公式。由于梁模型的局限性,很难准确分析波纹管的受力和变形情况由于波纹管本身就是薄壁结构,因此当一些学者认识到梁模型的局限性后,就引入了薄壳理论阵来分析,其中主要使用的是圆环壳的相关理论。

世纪70年代,我国著名力学家钱伟长开始研究波纹管结构,并取得了一定的成果,首先采用Reissner-Meissne:轴对称壳方程,得到了细环壳模拟波纹管的一般解。以此为基础计算了其在受轴向力和内压作用下的变形和应力分布同时钱伟长还给出了任意载荷作用下的轴对称环壳问题的精确解,分析了波纹管的大挠度问题。

解析方法是对波纹管进行分析计算的基础,但其复杂的求解过程要求使用者有一定的力学和数学理论基础。

二、工程近似法

工程近似法多为简便实用的,当遇到某一工程问题,可以快速提供初步结果。这些方法多采用梁结构模型来模拟波纹管,使用材料力学的知识就可以得到简便的波纹管设计公式。现在各国己制订出相应的标准,方便使用,节省了工程设计的时间。目前,主要国家制定的标准为:美国膨胀节制造商协会标准(简称日本JISB2352波纹管膨胀节;GB/T12777-2008金属波纹管膨胀节通用技术条件等。

工程近似法得到了广泛的应用,但由于工程近似法主要采用梁结构模型与真实的模型存在较大的差异,因此计算结果误差的存在是必然的。波纹管在工程使用时的受力与变形情况较复杂,影响计算结果的因素有很多,因此很难从简便的工程算法中得到精确的结果。

三、数值法

分析波纹管的数值法是随着计算力学和大容量高速计算机的发展而产生的。数值法主要包括有限元法、边界元法和有限差分法等。随着有限元法的发展,己成为数值分析的主要方法,早已应用于波纹管的分析计算。有限元法不受波形的限制,要优于解析法,可避免计算时出现的不稳定行,优于差分法等其他数值方法。

数值方法的缺点:不能根据简单的公式进行计算,并且其计算结果存在不确定性。以有限元法为例,计算结果的准确性与模型是否可靠、载荷施加是否准确、选择的单元类型是否合理、网格尺寸和形状的选择以及边界条件的施加等方面都有关系。

以上便是艺佳补偿器为您提供的波纹管的分析计算方法,希望能帮到有需要的朋友,艺佳还为大家整理了不少关于金属软管、补偿器方面的知识,请关注:http://www.yjbcq.com/希望大家能够全面掌握,从而大大提高操作水平,为补偿器的良好应用奠定基础。巩义艺佳补偿器是一家常年生产管道设备的专业厂家,我厂主要的产品有波纹补偿器套筒补偿器、金属软管、非金属补偿器伸缩器等系列产品。我们质优价实、种类齐全,欢迎新老客户前来咨询选购,咨询电话:15517518563。


分享到: