波纹管的设计计算
时间:2011-11-22 10:24 作者:星航波纹管制造 点击:次
耐压强度和稳定性能一般能满足要求就可以，要求过高会使壁厚增加，补偿量减少。
波纹管的设计计算
（1）优化设计
①计算方法的选择 目前国内膨胀节行业和国家标准中，多数采用美国膨胀节制造商标准（EJMA）的计算方法，CAD软件包也采用这种计算方法。
②优化目标的选择 波纹管的主要性能包括补偿量、刚度、耐压强度、稳定性、疲劳寿命等，此外，还应该是经济成本低廉，制造容易、质量轻。
如果同时选择多个优化目标，则费时过多，有时甚至不能求解。因此，要对每个优化目标进行分析，分清主要目标和次要目标，甚至淘汰一些目标。例如，对于质量，由于波纹管的壁厚一般都比较小，质量本来就比较小，在整个膨胀节中所占的比例非常小，因此，优质时可以忽略。
对于疲劳寿命，它与补偿量是对立的，疲劳寿命越大，补偿量就越小，因此波纹管的疲劳寿命要综合考虑使用场合的各种因素，选用能满足使用要求的较低的疲劳寿命，以得到较大的补偿量。
耐压强度和稳定性能一般能满足要求就可以，要求过高会使壁厚增加，补偿量减少。
因此，一个性能优良、经济的波纹管，应该是在满足强度、稳定性和疲劳寿命要求的前提下，补偿量最大、刚度最小。即选择单波补偿量和刚度作为优化目标就相当满意。
③优化设计计算涵数的建立
在满足强度、稳定性和疲劳寿命要求的条件下，分别列出补偿量和刚度函数，求补偿量的最大值和刚度的最小值，两者交点处的波形参数，即为优化的波形参数。
（2）准优化设计
准优化设计是指选择最重要的指标—补偿量，作为主优化目标，并建立补偿量的函数（根据材料标准选择每层的最小厚度，为了降低制造成本限定最多层数），求最大值。如果计算结果的刚度不能满足要求，应重新选定每层的最小厚度和最多层数，重新计算。
目前国内膨胀节行业中，普遍采用行业和国家标准或企业标准，已制造了相当数量模具，因此，在准优化设计中，往往把波纹管的波距也假定为常数，即：在满足强度、稳定性和疲劳寿命要求的前提下，选择适当的波高、每层厚度、层数，使其补偿量最大，这样得到的波形参数就是一个准优化的波形参数，是比较实用的设计方法。
（1）优化设计
①计算方法的选择 目前国内膨胀节行业和国家标准中，多数采用美国膨胀节制造商标准（EJMA）的计算方法，CAD软件包也采用这种计算方法。
②优化目标的选择 波纹管的主要性能包括补偿量、刚度、耐压强度、稳定性、疲劳寿命等，此外，还应该是经济成本低廉，制造容易、质量轻。
如果同时选择多个优化目标，则费时过多，有时甚至不能求解。因此，要对每个优化目标进行分析，分清主要目标和次要目标，甚至淘汰一些目标。例如，对于质量，由于波纹管的壁厚一般都比较小，质量本来就比较小，在整个膨胀节中所占的比例非常小，因此，优质时可以忽略。
对于疲劳寿命，它与补偿量是对立的，疲劳寿命越大，补偿量就越小，因此波纹管的疲劳寿命要综合考虑使用场合的各种因素，选用能满足使用要求的较低的疲劳寿命，以得到较大的补偿量。
耐压强度和稳定性能一般能满足要求就可以，要求过高会使壁厚增加，补偿量减少。
因此，一个性能优良、经济的波纹管，应该是在满足强度、稳定性和疲劳寿命要求的前提下，补偿量最大、刚度最小。即选择单波补偿量和刚度作为优化目标就相当满意。
③优化设计计算涵数的建立
在满足强度、稳定性和疲劳寿命要求的条件下，分别列出补偿量和刚度函数，求补偿量的最大值和刚度的最小值，两者交点处的波形参数，即为优化的波形参数。
（2）准优化设计
准优化设计是指选择最重要的指标—补偿量，作为主优化目标，并建立补偿量的函数（根据材料标准选择每层的最小厚度，为了降低制造成本限定最多层数），求最大值。如果计算结果的刚度不能满足要求，应重新选定每层的最小厚度和最多层数，重新计算。
目前国内膨胀节行业中，普遍采用行业和国家标准或企业标准，已制造了相当数量模具，因此，在准优化设计中，往往把波纹管的波距也假定为常数，即：在满足强度、稳定性和疲劳寿命要求的前提下，选择适当的波高、每层厚度、层数，使其补偿量最大，这样得到的波形参数就是一个准优化的波形参数，是比较实用的设计方法。
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