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波紋管的強(qiáng)度可靠性
可靠性指標(biāo)波紋管屬于不可復(fù)原的元件。即失效后不能再修復(fù)的一次性作用元件。
在選擇不可復(fù)原元件的可靠性指標(biāo)時(shí),一方面要由它在失效前的工作時(shí)間的分布規(guī)律來(lái)決定,對(duì)于波紋管來(lái)說(shuō)即是達(dá)到破壞時(shí)載荷循環(huán)的次數(shù),另一方面也要由使用波紋管的這種制件的生產(chǎn)規(guī)模和用途來(lái)決定;此外,還決定于對(duì)這些可靠性指標(biāo)進(jìn)行確定和控制所必須的準(zhǔn)確度與真實(shí)性。
脈動(dòng)載荷下波紋管的疲勞強(qiáng)度
為了建立比較通用的波紋管疲勞強(qiáng)度的計(jì)算方法,合理的途徑是確定波紋管危險(xiǎn)點(diǎn)處的應(yīng)力和疲勞強(qiáng)度之間的統(tǒng)計(jì)聯(lián)系。在這種情況下,對(duì)任何規(guī)格尺寸的波紋管來(lái)說(shuō),應(yīng)力計(jì)算方法應(yīng)該具有足夠的度,并對(duì)于各種加載條件有通用性。本文采用章敘述的數(shù)值法來(lái)計(jì)算應(yīng)力。
把每一組選定規(guī)格尺寸的波紋管用脈動(dòng)力壓縮(沒(méi)有壓力),或者加脈動(dòng)壓力(沒(méi)有位移),在三至五個(gè)應(yīng)力值上進(jìn)行試驗(yàn)。根據(jù)小數(shù)值的統(tǒng)計(jì)處理方法,對(duì)于每組試驗(yàn)規(guī)格尺寸的都能得到回歸型方程式。
對(duì)36HXTIO, Bp. B2和JI-80等合金的各種規(guī)格的波紋管進(jìn)行了試驗(yàn),把得到的每條回歸線分別示于圖上。這些回歸線是非??拷?,這說(shuō)明有可能采用章的應(yīng)力計(jì)算方法,對(duì)用同一種材料制成的全部規(guī)格尺寸的波紋管找到應(yīng)力和疲勞強(qiáng)度之間的單一聯(lián)系。
為了得到通用的(總的)回歸方程式,對(duì)每種材料制成的各種規(guī)格波紋管的所有試驗(yàn)結(jié)果歸納在一起。
無(wú)縫波紋管的計(jì)算
波紋管有不同的用途。因此,波紋管的計(jì)算內(nèi)容也有不同。 用子力平衡元件,要求波紋管的有效面積在波紋管伸縮變形范圍 內(nèi)不變或變化很小。用于放感元件,要求波紋管的剛度小。用于 測(cè)元件,要求波紋管的彈性特性是線性的。在循環(huán)受載的情況 下,要計(jì)算波紋管的疲勞壽命。在較長(zhǎng)的波紋管受外載時(shí),還要 計(jì)算在不同情況下的失穩(wěn)問(wèn)題。用于管道聯(lián)接,強(qiáng)度是要計(jì)算的 重點(diǎn)。
與波紋管有關(guān)的一般術(shù)語(yǔ)
波紋管的彈性特性是指在波紋管的彈性范圍內(nèi),波紋管所承受的載荷與產(chǎn)生的位移的相互關(guān)系。當(dāng)位移不大時(shí),波紋管的彈性特性是線性的。當(dāng)位移較大時(shí),波紋管的彈性特性是非線性的,但其非線性是不強(qiáng)的,可稱為擬非線性。波紋管的非線性彈性特性一般是隨波紋管的位移增加而載荷衰減。以圖形表示時(shí),曲線a代表線性特性,曲線b代表非線性衰減特性。
波紋管的剛度系指載荷變化量與其引起的位移變化量的比值。在波紋管線性特性區(qū)域內(nèi),波紋管的剛度不變,在波紋管非線性特性區(qū)域內(nèi),波紋管的剛度是變化的,在這種情況下,要指明波紋管的位移是多少時(shí)的剛度,才有意義。加在波紋管上的載荷是集中力時(shí),稱為集中力}14度。加在波紋管上的載荷是壓力時(shí),稱為壓力剛度。加在波紋管上的載荷是力矩時(shí),稱為力矩剛度或彎曲剛度。波紋管剛度的倒數(shù),稱為波紋管的靈敏度。