1.能量法計算波紋管剛度
2.經(jīng)驗公式計算波紋管剛度
3.數(shù)值法計算波紋管剛度
4.EJMA 標準的剛度計算方法
5.日本TOYO 計算剛度方法
6.美國KELLOGG(新法)計算剛度方法
除了上述六種剛度計算方法之外,國外還有許多種其它的計算剛度的方法,在此不再介紹。我國的力學工作者在波紋管的理論研究和實驗分析方面作了大量工作,取得了豐碩的研究成果。
金屬波紋管作為彈性密封零件,首先要滿足強度條件,即其應力不超過給定條件下的許用應力。許用應力可由極限應力除以系數(shù)得出。根據(jù)波紋管的工作條件和對它的使用要求,極限應力可以是屈服強度,也可以是波紋管失穩(wěn)時的臨界應力,或者是疲勞強度等。要計算波紋管工作應力必須分析波紋管管壁中的應力分布。
數(shù)值法計算波紋管應力
假定波紋管的全部波紋都處于同一條件下,在計算時只研究波紋管波紋的單個半波。這樣,在研究中就不考慮端部波紋,雖然端部波紋的邊界條件與中間波紋有所不同。數(shù)值法是根據(jù)E.列斯涅爾對于變壁厚回轉(zhuǎn)薄殼產(chǎn)生軸向?qū)ΨQ變形時所列的非線性方程來解的。在推導E.列斯涅爾方程時,應用了薄殼理論的一般假定,其中包括:與環(huán)殼曲率主半徑相比厚度很小的假定;材料的均一性和各向同性的假定。采用上述假定也會給計算帶來一定的誤差。因為在制造波紋管時,管坯的軋制,拉深和隨后的波紋塑性成形會造成材料力學性能上的各向異性和不均勻性。
美國EJMA 應力計算方法
波紋管的有效面積計算
有效面積是波紋管的基本性能參數(shù)之一,它表征波紋管將壓力轉(zhuǎn)換為集中力的能力,在利用波紋管把壓力變成集中力輸出的場合,有效面積就是一個重要參數(shù)。
波紋管用于力平衡式儀表時,其有效面積的穩(wěn)定性會直接影響著儀表的精度。所以在這種場合不但要求波紋管具有合理的有效面積,而且還要求有效面積在工作過程中不隨工作條件而變化。