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數(shù)值模擬技術(shù)應(yīng)用于波紋管設(shè)計

發(fā)布時間：2017年8月23日   |   閱讀次數(shù)： 238

      波紋管設(shè)計需滿足兩方面要求，作為柔性元件能補償熱脹冷縮位移，同時作為承壓元件應(yīng)具有足夠強度承受系統(tǒng)的內(nèi)壓（或外壓）。U形波紋管基本結(jié)構(gòu)由直邊圓筒、環(huán)板和環(huán)殼組成其受到載荷可分為壓力載荷和位移載荷，結(jié)構(gòu)和載荷因素決定了波紋管的強度設(shè)計復(fù)雜性。目前波紋管設(shè)計方法可以分為解析法、工程近似法和數(shù)值模擬法3種。解析法以薄殼理論為基礎(chǔ)，建立波紋管的微分方程，求解應(yīng)力和位移的解析解，其過程非常繁雜，實際設(shè)計中難以采用。為了設(shè)計計算簡便，工程近似方法將波紋管簡化為兩端固支的直梁或曲梁模型，采用材料力學(xué)公式進行計算?？紤]到梁模型與實際情況之間的誤差，現(xiàn)行國內(nèi)外標準中采用對梁模型計算結(jié)果進行實驗數(shù)據(jù)的修正方法，這種工程近似法具有一定的準確性，但因為是經(jīng)驗方式，有的應(yīng)力計算結(jié)果偏于保守，同時由于實驗數(shù)據(jù)有限，公式的適用性也受到一定限制。 近年來計算機硬件技術(shù)飛速發(fā)展，為數(shù)值模擬方法在工程應(yīng)用中創(chuàng)造了硬件條件，三維有限元軟件廣泛應(yīng)用又為數(shù)值模擬計算提供了強有力的工具。為了克服上述工程近似方法的局限性，本文將著重討論數(shù)值模擬方法在波紋管強度校核、疲勞壽命分析和剛度計算中的應(yīng)用，實現(xiàn)波紋管更加精確設(shè)計。

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