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金屬波紋管剛度_應力_有效面積_耐壓力_穩定性_壽命計算
金屬波紋管的設計計算金屬波紋管設計的理論基礎是板殼理論、材料力學、計算數學等。波紋管設計的參數較多，由于波紋管在系統中的用途不同，其設計計算的重點也不一樣。例如，波紋管用于力平衡元件，要求波紋管在工作范圍內其有效面積不變或變化很小，用于測量元件，要求波紋管的彈性特性是線性的；用于真空開關管作真空密封件，要求波紋管的真空密封性、軸向位移量和疲勞壽命；用于閥門作密封件，要求波紋管應具有一定的耐壓力、耐腐蝕、耐溫度、工作位移和疲勞壽命。根據波紋管的結構特點，可以把波紋管當作圓環殼、扁錐殼或圓環板所組成。設計計算波紋管也就是設計計算圓外殼、扁錐殼或團環板。
波紋管設計計算的參數為剛度、應力、有效面積、失穩、允許位移、耐壓力和使用壽命。
波紋管的剛度計算
波紋管的剛度按照載荷及位移性質不同，分為軸向剛度、彎曲剛度、扭轉剛度等。目前在波紋管的應用中，絕大多數的受力情況是軸向載荷，位移方式為線位移。以下是幾種主要的波紋管軸向剛度設計計算方法：
1．能量法計算波紋管剛度
2．經驗公式計算波紋管剛度
3．數值法計算波紋管剛度
4．EJMA 標準的剛度計算方法
5．日本TOYO 計算剛度方法
6．美國KELLOGG（新法）計算剛度方法
除了上述六種剛度計算方法之外，國外還有許多種其它的計算剛度的方法，在此不再介紹。我國的力學工作者在波紋管的理論研究和實驗分析方面作了大量工作，取得了豐碩的研究成果。其中最主要的研究方法是：
（1）攝動法
（2）數值積分的初參數法
（3）積分方程法
（4）攝動有限單元法
上述方法都可以對波紋管進行比較精確的計算。但是，由于應用了較深的理論和計算數學的方法，工程上應用有一定的困難，也難于掌握，需要進一步普及推廣。
金屬波紋管與螺旋彈簧聯用時的剛度計算
在使用過程中，對剛度要求較大，而金屬波紋管本身剛度又較小時，可以考慮在波紋管的內腔或外部配置圓柱螺旋彈簧。這樣不僅可以提高整個彈性系統的剛度，而且遲滯引起的誤差也可以大為減小。這種彈性系統的彈性性能主要取決于彈簧的特性和波紋管有效面積的穩定性。
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