管道用U形外壓膨脹節(jié)的應用研究.pdf

1、U形外壓膨脹節(jié)具有無柱失穩(wěn)、軸向補償量大、安裝便捷等優(yōu)點，在實際生產(chǎn)中的應用越來越廣泛。目前關(guān)于膨脹節(jié)的應用研究有很多成果，但大部分都集中在內(nèi)壓U形膨脹節(jié)方面，外壓膨脹節(jié)很少涉及。為深入了解外壓膨脹節(jié)的力學特性，為工程實踐提供參考，本文利用常規(guī)方法和有限元分析方法對承受外壓的U形膨脹節(jié)核心部件—波紋管進行強度、疲勞以及穩(wěn)定性分析，具體研究內(nèi)容如下:
　　(1)采用EJMA常規(guī)設計方法進行波紋管的設計校核，為后續(xù)計算提供參照。利用極

2、限載荷分析法進行波紋管的極限載荷分析，研究了拉伸位移、波形參數(shù)以及層間接觸狀態(tài)對波紋管極限承載能力的影響，并在此基礎上進行單層和多層波紋管極限承載能力的對比研究。結(jié)果表明:拉伸位移（許用范圍內(nèi)）和層間接觸狀態(tài)對波紋管極限承載能力幾乎沒有影響，波紋管極限承載能力與波形參數(shù)負相關(guān);多層波紋管極限承載能力弱于同等厚度的單層波紋管。
　　(2)采用二倍屈服法進行波紋管的彈塑性疲勞分析。研究了拉伸位移、波形參數(shù)以及層間接觸狀態(tài)對波紋管疲勞壽

3、命的影響，并在此基礎上進行單層和多層波紋管疲勞壽命的對比研究。結(jié)果表明:拉伸位移和層間摩擦對波紋管疲勞壽命幾乎沒有影響，波紋管疲勞壽命與波紋管波形參數(shù)及層間間隙負相關(guān);多層波紋管的疲勞壽命短于同等厚度單層波紋管的疲勞壽命。
　　(3)采用特征屈曲分析和非線性屈曲分析進行波紋管的穩(wěn)定性研究。研究了拉伸位移、波形參數(shù)以及層間接觸狀態(tài)對波紋管穩(wěn)定性的影響，并在此基礎上進行特征屈曲分析和非線性屈曲分析以及單層和多層波紋管穩(wěn)定性的對比研究。