金屬膨脹節(jié)內(nèi)壓側(cè)壁鼓脹研究
隨著金屬膨脹節(jié)在各個行業(yè)的廣泛應(yīng)用，在一些特殊應(yīng)用場合，對其某些性能指標(biāo)提出了較高的要求，如在波紋管總長固定下對軸向剛度有苛刻要求的場合，由于金屬膨脹節(jié)的單波軸向剛度與波高立方成反比，設(shè)計方案選為高波高、薄壁、多層結(jié)構(gòu)。實驗發(fā)現(xiàn)，對于直徑較大的高波高、薄壁、多層結(jié)構(gòu)波紋管承受壓力時會出現(xiàn)側(cè)壁鼓脹，側(cè)壁環(huán)板區(qū)域出現(xiàn)較大變形，中點撓度值較大。通過有限元應(yīng)力分析可知，側(cè)壁環(huán)板處為高應(yīng)力區(qū)，等效Mises應(yīng)力較大，最先出現(xiàn)屈服。同時波峰波谷處于低應(yīng)力區(qū)，此后隨著應(yīng)力的逐漸增大屈服區(qū)域向波谷和波峰兩側(cè)擴(kuò)展。
側(cè)壁鼓脹是波紋管子午向剛度不足的典型表現(xiàn)，從強度角度來講，波紋管產(chǎn)生側(cè)壁鼓脹形式的子午向屈服是由于子午向應(yīng)力過大所引起的。U形波紋截面較大的子午向應(yīng)力將會引起側(cè)壁鼓脹，任何波紋形狀的變化都會引起側(cè)壁間隙的減小，降低波紋管位移補償能力，對疲勞壽命也有可能產(chǎn)品一定的影響。顯然，嚴(yán)重的側(cè)壁鼓脹是不允許的，當(dāng)波紋管產(chǎn)生嚴(yán)重側(cè)壁鼓脹時，環(huán)板屈服區(qū)域大，變形量大，對波紋管位移補償和疲勞壽命都有一定的影響。
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