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