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国内外金属软管现状-郑州久安管道

国内外金属软管现状

郑州久安管道2014-12-15 15:37:261109来自:http://www.yjbcq.com

 国内外金属软管现状是国内外研究现状金属软管独特的优良性能己被工程界所公认,随着金属软管应用领域的不断扩大,对其性能指标的要求也与口俱增。从二十世纪50年代至今,包括美国、英国、俄罗斯、口本、韩国和中国在内的许多国家都在一直进行金属软管的研究工作。

目前,国内大多生产和研究机构都是从事金属软管的主体部分一一波纹管的分析研究工作,而对于网套钢丝的研究涉及较少。对波纹管的研究分析主要采用以下几种方法工程近似法:这种方法大多采用直梁或曲梁模型对波纹管进行简化处理,而后应用材料力学的方法给出一些简单的设计公式和图表以供工程使用。其主要目的是寻求波纹管实用的、简便的设计方法。著名的美国膨胀节制造商协会标准一一EJMA标准就是以此作为其应力设计的基础。

从现有文献资料来看,工程近似法在波纹管的设计分析中广泛应用:研究了U形波纹管在内压和外压作用下的失稳机理,并给出其平面失稳临界压力公式;文献f8」对波纹管在外压作用下的临界破坏压力进行了梁式模型理论计算和实验验证;用比拟的方法对EJMA标准未涉及到的波纹管在端部转角和横向位移载荷下的应力作理论和实验研究等。

  

国内外金属软管现状解析法:把波纹管看成由两个半圆环壳与圆环板组合而成,将其求解问题看成圆环壳与圆环板的求解问题。利用圆环壳和圆环板的线性理论,把圆环和圆环板的有关方程式代入连接条件,形成一系列的方程,通过联立求解,得到了U形波纹管在轴向自由位移与内压下一系列的刚度及最大弯曲应力曲线及公式,并将其结果作了实验比较。例如:从Reissner一Meissner轴对称壳方程出发,提出细环壳的一个一般解,并利用这个一般解将波纹管单元按正负两个细环壳处理,对其在轴向力和内压作用下的变形和应力分布进行了系统的计算,给出了环壳一般轴对称问题的精确解。

还利用解析解与摄动解相结合的方法,分析了U形波纹管的大挠度问题数值分析法:这是伴随着计算机和计算数学的发展而产生的,主要是有限元法、有限差分法、边界元法和加权余量法等。国内外金属软管现状以计算机为基本手段的有限元法的出现,使得古老的固体力学焕发了青春,己成为工程数值分析的有力工具,它在波纹管力学性能的计算中也得到了广泛应用。

有限元法将结构本体离散成若干单元,认为单元之间只在节点上产生联系,将载荷按照静力等效原则简化至各个节点上,通过弹性力学的基本方程和能量原理建立起以节点位移为基本未知量的代数方程组,通过求解节点位移,进而可求解应力和应变。有限元分析以其在解决几何非线性、材料非线性和大变形等非线性问题的独特优势而被愈来愈多的研究人员所接受。

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