金屬波紋管設(shè)計的理論基礎(chǔ)

金屬波紋管設(shè)計的理論基礎(chǔ)是板殼理論、材料力學(xué)、計算數(shù)學(xué)等。波紋管設(shè)計的參數(shù)較多，由于波紋管在系統(tǒng)中的用途不同，其設(shè)計計算的重點也不一樣。例如，波紋管用于力平衡元件，要求波紋管在工作范圍內(nèi)其有效面積不變或變化很小，用于測量元件，要求波紋管的彈性特性是線性的；用于真空開關(guān)管作真空密封件，要求波紋管的真空密封性、軸向位移量和疲勞壽命；用于閥門作密封件，要求波紋管應(yīng)具有一定的耐壓力、耐腐蝕、耐溫度、工作位移和疲勞壽命。根據(jù)波紋管的結(jié)構(gòu)特點，可以把波紋管當(dāng)作圓環(huán)殼、扁錐殼或圓環(huán)板所組成。設(shè)計計算波紋管也就是設(shè)計計算圓外殼、扁錐殼或團環(huán)板。

波紋管在工作過程中的壽命長短

波紋管在工作過程中，其壽命長短主要取決于工作過程中產(chǎn)生的應(yīng)力。為了降低應(yīng)力，一般通過減少波紋管的工作位移和降低工作壓力來實現(xiàn)。在一般設(shè)計中規(guī)定波紋管的工作位移應(yīng)小于它的允許位移的一半，它的工作壓力應(yīng)小于波紋管的耐壓力的一半。對生產(chǎn)的波紋管進行試驗證明，如果波紋管按上述規(guī)范工作，它的便用壽命基本土可達到5萬次左右。

波紋管的允許位移也有所區(qū)別

根據(jù)工作壓力性質(zhì)的不同，波紋管的允許位移也有所區(qū)別一般波紋管只承受軸向載荷（拉力或壓力）時，它的允許位移可在波紋管有效長度的10%~40%之間選用；而在波紋管承受橫向集中力、扭轉(zhuǎn)力矩或綜合受力時，波紋管的允許位移應(yīng)適當(dāng)減小。應(yīng)用多層波紋管可以降低剛度和變形引起的應(yīng)力，因而可以在很大程度上提高波紋管的壽命。

波紋管在其它情況相同而工作壓力性質(zhì)（恒定或交變載荷）不同的條件下工作時，其使用壽命將有差別。顯然，在交變載荷下工作時，波紋管的壽命比恒定載荷下工作時要短一些。