外壓軸向型波紋補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)與受力分析
隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，補(bǔ)償器因其自身特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、船舶等多個(gè)行業(yè)。補(bǔ)償器柔性元件主要用于補(bǔ)償因溫度引起的軸向、橫向、角向位移。在軸向型波紋補(bǔ)償器中，普通的軸向型波紋補(bǔ)償器由于受到柱失穩(wěn)的限制，通常補(bǔ)償量不能太大。在管道直徑較小、補(bǔ)償量較大時(shí)，外壓式軸向型波紋補(bǔ)償器是一種較為實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的選擇方案。
為了滿足大補(bǔ)償量的要求，該補(bǔ)償器由四組波紋管組成，中間用中間接管連接，這樣做的目的是為了避免波紋管的平面失穩(wěn)。
該結(jié)構(gòu)形式的補(bǔ)償器增強(qiáng)了補(bǔ)償器的補(bǔ)償能力，同時(shí)在設(shè)計(jì)與制造商也不算復(fù)雜，是一種值得推廣的補(bǔ)償器形式。
外壓式軸向型波紋補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu)件受力主要元件是套筒和環(huán)板，是危險(xiǎn)部件。其中環(huán)板同時(shí)承受彈性力和壓力的作用，受力分析與計(jì)算較為復(fù)雜。尤其是加筋的環(huán)板，其筋板布置樣式和位置各不相同。
加筋環(huán)板同時(shí)承受內(nèi)壓和彈性力的作用，根據(jù)工作條件和補(bǔ)償器剛度計(jì)算其彈性力為22.06kN。將邊界條件設(shè)定為環(huán)板內(nèi)側(cè)固支。
Von Mises應(yīng)力是基于剪切應(yīng)變能的一種等效應(yīng)力，其含義是當(dāng)單元體的形狀改變比能達(dá)到程度，材料開始屈服，它比主應(yīng)力能反映結(jié)構(gòu)單元的應(yīng)力分布狀況。對(duì)于塑性材料，Von Mises應(yīng)力是可以大于屈服限的，而對(duì)Q345R等材料，Von Mises應(yīng)力應(yīng)小于其屈服強(qiáng)度。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，對(duì)于一些結(jié)構(gòu)不規(guī)則的受力元件，采用有限元技術(shù)進(jìn)行分析已成為一種技術(shù)潮流，其處理過程清晰明了，但其后處理的應(yīng)力評(píng)定規(guī)則尚沒有統(tǒng)一。
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