“U”型波紋管膨脹節(jié)的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、波紋膨脹節(jié)是指含有一個(gè)或多個(gè)波紋管，用以吸收管線或容器由于熱脹冷縮、地質(zhì)沉降等原因而產(chǎn)生的尺寸和位置變化的各種裝置。它的特點(diǎn)是承受較大位移的同時(shí)，還能承受一定的內(nèi)壓或外壓。除了位移補(bǔ)償?shù)淖饔猛?，還同時(shí)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(zhuǎn)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(chǎng)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(duì)象。 本文在收集國(guó)內(nèi)外相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，從位移、力和力矩計(jì)算、應(yīng)力計(jì)算、剛度及穩(wěn)定性計(jì)算研究、疲勞壽命計(jì)算研究等四個(gè)方面對(duì)“U”型波紋管的相關(guān)理論計(jì)算公式及

3、其推導(dǎo)過(guò)程進(jìn)行了歸納整理，介紹了最新的、全面的“U”型波紋管的計(jì)算公式，并提供了主要計(jì)算公式的推導(dǎo)過(guò)程及相關(guān)理論依據(jù)；同時(shí)將國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行常用的波紋膨脹節(jié)標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)計(jì)算公式與最新版EJMA標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算公式進(jìn)行分析對(duì)比，指出各標(biāo)準(zhǔn)之間的差異：波紋管的穩(wěn)定性計(jì)算公式中涉及波紋管材料在設(shè)計(jì)溫度下的屈服強(qiáng)度S<,y>，EJMA標(biāo)準(zhǔn)提供了S<,y>的計(jì)算公式，但公式中的從鑒定試驗(yàn)報(bào)告中獲得的常溫下退火態(tài)波紋管材料的屈服強(qiáng)度S<,ym>，在進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)

4、算時(shí)需要查找相關(guān)材料質(zhì)保書，給設(shè)計(jì)帶來(lái)許多的不確定性。本文運(yùn)用可靠性設(shè)計(jì)中確定材料許用應(yīng)力的方法，采集近三年304薄板材料的質(zhì)保書中數(shù)據(jù)，用統(tǒng)計(jì)技術(shù)的方法確定了合理的S<,ym>，同時(shí)提供了實(shí)用、方便的S<,y>的計(jì)算公式，可作為進(jìn)行304材料波紋管穩(wěn)定性計(jì)算的依據(jù)。全文共分5章。 本文的研究成果旨在能夠?yàn)閺V大的從事壓力管道設(shè)計(jì)和膨脹節(jié)設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員提供“U”型波紋管設(shè)計(jì)的理論依據(jù)及有關(guān)幫助，能有助于我國(guó)的膨脹節(jié)工程技術(shù)的發(fā)