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膨胀节发展的研究史-郑州久安管道

膨胀节发展的研究史

郑州久安管道2015-06-11 22:04:501023来自:http://www.yjbcq.com

膨胀节发展的研究史

金属膨胀节的发展史如考证起来可以上溯到百年以前德1885年。法国人勒瓦尔和法国人威兹曼在巴黎附近吕埃尔地区德戎歇尔工厂试制成功了“互相连和压连接的金属管”。世界第一次出现了柔性金属管。此后三十年间各种缠绕式金属软管得到发展。这种柔性金属管道不是膨胀节所用的金属波纹管,但金属材料经特殊加工和几何形状所变化可以成为柔性管的理论与实践为金属膨胀节德诞生奠定了基础。在以后的几百年来金属膨胀节就处在一个不断的研究不断的发展阶段。

自40年代以来,世界各工业国家的研究机构和生产厂家对作为其主要组成部分的波纹管进行了广泛的研究。在不同工况下对波纹管进行应力一应变的分析是评估其对各种工况承受能力的基础和重要组成部分。

70年代之前的结构分析主要采用解析法,根据近似简单梁、近似圆柱体、近似壳体的假设,依据弹性理论得到波纹管壳体中的应力一应变值。但由于波纹管本身是一种较为复杂的轴对称薄壁壳体,且在绝大多数工况下材料处于弹塑性大变形范围内,因而在解析解与波纹管材料的实际响应之间存在着较大的误差。为使两者间达到近似的统一,学者们在解析法得到的近似解中引入了由图表形式给出的修正系数。这种方法目前正广泛应用于设计以及生产部门,如EJMA规范中的应力计算式。

70年代以后,随着计算机技术的飞速发展,有限元分析在结构分析中的地位日渐突出,许多商用有限元软件应运而生。有限元分析以其在解决几何非线性、材料非线性和结构非线性问题方向的独特优势而为愈来愈多的研究人员所接受。非线性有限元计算能够有效地解决传统的解析法无法计算的波纹管弹塑性大变形范围内的载荷一应力响应问题。但由于以往有限元计算软件方面的局限性,其分析结果距离能够真正运用到波纹管的强度、刚度以及稳定性设计方面还有一定的差距。

Ω形膨胀节结构性能优良,但是由于其结构特点及薄板的尺寸效应,按无模液压成形技术工艺制作时其波形会不可避免的产生一定的椭圆度,对其使用性能产生一定的影响,陈孙艺、陈宗强、韦华家、邹国强、李添祥、黎庭新对一单层薄壁膨胀节从解析解、有限元解以及应力实测等方面进行了应力分析,结果表明一致。

随着计算机技术的进一步发展和有限元法的不断完善,有限元分析己经日趋成熟,也将成为今后波纹管分析的主流。在膨胀节设计中,要想把膨胀节做得既有挠性又很坚固是目前一件很重要又困难的事,这也是诸多技术员的研究目标。

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