軸(zhóu)向波紋補償器是一種軸對(duì)稱薄壁殼體結構,在正常的工作壓(yā)力下,軸向波紋補償器(qì)的變形處於線彈性範圍內,當吸收位移變(biàn)形後或受壓作用時,一方麵軸向(xiàng)波紋(wén)補償器的(de)形狀變化導致實際的力學模型發生改變,另一方麵軸向波(bō)紋補償器的的波峰及波(bō)穀附近部位局(jú)部實際處於彈塑性變形區,軸向(xiàng)波紋補償器的數學模型涉及幾何(hé)非線性及材料非線性;多層、加強型波紋管補償器在工作狀態下,軸向波紋(wén)補償器層間的相互接觸及加強環和軸向波紋補償器的相互接觸使其涉及狀態非線性。因此多層、加強型波紋管補償器(qì)是一個具有高度非線性的結構。
軸向波紋補償器在管道中(zhōng)工作,要承受的壓力(內壓或外壓),這要求軸向波紋(wén)補(bǔ)償器有足夠的耐壓能力。它(tā)通(tōng)過設計(jì)和實驗,確定出合理(lǐ)的(de)結構參數來(lái)確定(dìng)。設計確定的耐壓能力是設計壓(yā)力。由於補償器是(shì)係列產品,是按公稱通徑和公稱(chēng)壓力分成係列。在大多數情況(kuàng)下它的設計壓力按公稱壓力0.25、0.6、1.0、2.5……(MPa)係列分檔。隻(zhī)有少數在公稱(chēng)壓力係列之外按要求壓力設計產品。在管係設計中,設計者根據實際需要確定管道較高工作壓力,然後選用所(suǒ)需(xū)補償器的公稱壓力。
軸向波(bō)紋補(bǔ)償(cháng)器的補(bǔ)償(cháng)能力源於波紋管的(de)彈性變形,有拉伸、壓縮、彎曲及它們(men)的組合變形。補(bǔ)償能力的大小,由設(shè)計者根據需要確定,體現到產品即為規定的額定補償量,即表示在條件下具有的較大補償能力。不同類型的補償器補償形式不同,主要(yào)有軸向、橫向、角向及它們的組合補償。
軸向波紋補償器的耐溫能力主要取決於波紋管材質(zhì)的耐溫性能。補償(cháng)器的使用溫度較低為-96℃,較高達1000℃,甚至還高。它需要有各種耐(nài)溫能力的金屬材料來滿足使用要求。但材料的(de)耐溫能力是有限(xiàn)的,靠材料本身解決這樣大溫度範(fàn)圍的耐溫同題是不(bú)可能的,還(hái)要采取其它措施提高膨脹節的使用溫度。大多數波紋補償器的工作溫度在400℃以下,碳素結構鋼、低合金結構鋼和奧氏(shì)體不鏽鋼等材料能夠勝任。
壽命是軸向波紋補償器在給定(dìng)工作條件下滿額定位移所確定的疲勞次數。由於影響壽命的因(yīn)素較多,對壽命的確定應當嚴格,除了設計計(jì)算中(zhōng)給出足夠的係數外,還要通(tōng)過(guò)實驗給以確定。補償器給出的額定壽(shòu)命以2~5倍的平(píng)均實驗壽命作確定。
軸(zhóu)向波紋(wén)補償器的剛度是波(bō)紋管的剛度。這裏隻提補償器的整休剛度按變形形式可分為軸向剛度(dù)、橫向剛度、角(jiǎo)向剛度(dù)。在補償器中涉及到剛度的計算有自振頻率(lǜ)、柱穩定性和管(guǎn)係中的彈性反力。
麵積(jī)對於軸向波紋補償器沒有使用意義,隻能帶來麻煩。因內壓作用於麵積會產生較大的軸(zhóu)向推力(lì)。
軸向波紋補償器內壓引起的推(tuī)力作用於固定支架。橫向、角向(xiàng)補(bǔ)償器內壓推力要由拉杆、鉸鏈平衡。