预应力塑料波纹管的受力分析

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预应力塑料波纹管的受力分析

发布时间: 2018-04-02文章分类: 塑料波纹管问题 来源:衡光波纹管

预应力塑料波纹管是一种带横向波纹的圆柱形薄壁壳体,常用作压力容器和管道系统,以及仪器仪表中的连接、补偿和隔离装置。

预应力塑料波纹管的特点是轴向刚度小,径向刚度大,能承受较大的轴向位移,同时还能承受一定的内、外压力。当轴向力较小时,预应力塑料波纹管的变形较小,其刚度保持不变;在较大轴向力的作用下,预应力塑料波纹管产生大变形,其刚度随变形不断变化,此时预应力塑料波纹管的波峰波谷部位实际处于弹塑性区域。

因此预应力塑料波纹管既有线性的也有非线性的特性,其受力分析相当复杂。以往对预应力塑料波纹管的受力分析都是建立在薄壳和薄壁力分析的理论基础上,采用数值分析进行求解,如环形圆板理论,环板摄动法以及环壳摄动法,都是将预应力塑料波纹管假设成壳和板的组合,这些近似的解法有较大的误差,且求解较复杂。

预应力塑料波纹管分析

采用 ANSYS有限元分析软件对预应力塑料波纹管整体进行热一应力耦合分析,并在此基础上估算出预应力塑料波纹管的疲劳寿命。

建立了预应力塑料波纹管非线性有限元模型,进行了热应力耦合计算,计算结果与实际情况较为吻合,研究结果表明非线性有限元分析可以较好地模拟真实预应力塑料波纹管的载荷一应力响应。非线性有限元应用于预应力塑料波纹管的结构分析,波谷和波峰的应力变形最大,因此采用较大半径以及加工时防止加工硬化和应力集中有助于提高预应力塑料波纹管性能,结果是可靠的。