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金属波纹管发生柱失稳分析

2017-03-27 14:29:02

  压力稳定性是金属波纹管主要的性能指标之一,它是指金属波纹管在压力载荷或压力,位移载荷同时作用下,突然间发生屈曲,波纹管失效,应用元法进行波纹管稳定性分析对于工程应用非常重要。波纹管的失稳是瞬态现象,在失稳前产生的是小位移,小应变,而失稳后则产生了大位移,大应变,一般用有限元法处理该稳定性问题的方法大致有两种:一种是按特征值问题来求解失稳形态,另一种是通过追踪失稳路径来研究波纹管的失稳现象。
  对于金属波纹管的柱失稳,类似于压杆稳定现象,中心轴发生偏移,在构件有限元模型时可以建立二分之一实体模型,按照实际工况,波纹管左端固支,右端约束轴向位移,内腔比例施加内压,对称面施加对称约束。
  列如:当内压施加到7.2MPa时,波纹管中心轴几乎没有发生位移,尚未发生柱失稳,在内压施加到7.3MPa时,波纹管发生明显屈曲,因此,可以认为此时金属波纹管产生柱失稳现象。
  附图表5种规格的金属波纹管稳定性能分析值与试验值对比表 

序号
产品规格(外径×内径×波纹长度)
要求压力(MPa)
分析值
试验值
符合率
01
Φ46×φ31×69
 
2
3.7
4.0
92.50%
02
Φ14×φ9.4×36
 
6.4
13.3
10.9
77.98%
03
Φ31.2×φ21.2×72
 
/
14.0
11.0
72.73%
04
Φ60×φ47.2×87
 
2
4.4
5.5
80.00
05
Φ35×φ25.1×38
 
7.4
7.6
10.0
76.02
                                            
 

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