无缝波纹管计算公式

表1

项目

单位

公式及数据

说明

位移W

mm

A₀、A₁、A₂、B₀是与有关的参数，其值查图1

P——作用于波纹管上的轴向力，N

μ——泊松比

h₀——波纹管厚度，mm

R_B——波纹管内半径，mm

R_H——波纹管外半径，mm

t——波距，mm

α——波纹紧密角，(°)

r_H——波纹外径，mm

r_B——波纹内径，mm

σ_1w——径向弯曲应力，MPa

σ_2w——周向弯曲应力，MPa

在极值截面内：

σ2_w＝μσ_1w

σ₁₀——径向应力，在各点均小，一般不计，MPa

σ₂₀——周向应力，MPa

δ——相对厚度，用以查图3~图10

波纹管刚度K_Q

N/mm

波纹管危险点的当量应力σ_d

MPa

式中，σ₁、σ₂为内表面及外表面诸点的主应力：

有效面积F_e

mm²

式中　f₀——相对有效面积，从图2查取

经验公式

无量纲刚度

自由位移时无量纲应力

力平衡时无量纲应力

相对厚度δ

图1  系数A₀、A₁、A₂、B₀的线图

图2  初始相对有效面积的变化图

图3  波纹管计算诺模图

k＝1.4，r＝R_a，P＝0，W≠0

图4  波纹管计算诺模图

k＝1.4，r＝R_H，P＝0，W≠0

图5  波纹管计算诺模图

k＝1.4，r＝R_B，P≠0，W＝0

图6  波纹管计算诺模图

k＝1.4，r＝R_H，P≠0，W＝0

图7  波纹管计算诺模图

k＝1.8，r＝R_B，P＝0，W≠0

图8  波纹管计算诺模图

k＝1.8，r＝R_H，P＝0，W≠0

图9  波纹管计算诺模图

k＝1.8，r＝R_B，P＝0，W＝0

图10  波纹管计算诺模图

k＝1.8，r＝R_H，P≠0，W＝0

表2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　波纹管危险点及应力符号

波纹管的危险点

应力

应力符号

载荷

A

B

C

D

压力

位移

σ_1w、σ_2w

-

+

-

+

P＞0

(内压力)

W＝0

σ₁₀

-

-

+

+

σ₂₀

-

-

-

-

σ_1w、σ_2w

+

-

-

+

P＝0

W＞0

(拉力)

σ₁₀

+

+

+

+

σ₂₀

+

+

-

-