不銹鋼膨脹節(jié)的應(yīng)力分析

　　不銹鋼膨脹節(jié)是壓力容器和管道的一個(gè)部件，但其應(yīng)力狀況與壓力容器和管道卻有很大的不同。這與膨脹節(jié)中波紋管特點(diǎn)有關(guān)。
　　（1）不銹鋼膨脹節(jié)是一薄壁撓性元件，在內(nèi)壓作用下要吸收（補(bǔ)償）由于熱膨脹或機(jī)械運(yùn)動(dòng)引起的位移，因此，必須能夠充分的變形。
　　（2）不銹鋼膨脹節(jié)的成形過(guò)程導(dǎo)致波殼材料金相組織有顯著的改變。
　　（3)波紋的受壓變形產(chǎn)生的經(jīng)向彎曲應(yīng)力是波紋管壓力應(yīng)力的主要成分，另外還有位移應(yīng)力的影響，因此波紋管的應(yīng)力分布要比容器復(fù)雜的多。
　　（4）試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)波紋管涵的側(cè)壁在內(nèi)壓作用下有臌脹、屈服情況。目前尚無(wú)法證明它已損壞了波紋管的完整性。但是這種側(cè)壁臌脹必須以不妨礙波紋管吸收變形的能力為前提。這種輕微的u形狀反而增加了波的強(qiáng)度，亦即提高了承載能力。
　　因此，不銹鋼波紋管的設(shè)計(jì)規(guī)則不能沿用傳統(tǒng)的剛性壓力容器的設(shè)計(jì)概念。必須建立一套適應(yīng)自身特點(diǎn)的設(shè)計(jì)概念和方法。
　　不銹鋼波紋管膨脹節(jié)的應(yīng)力分析有理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測(cè)試兩種方法。理論計(jì)算方式又分以下三種。
　　（1)解析法    這種方法是以薄殼理論為基礎(chǔ)，從殼體及微分方程出發(fā)，經(jīng)解析求的解，求解過(guò)程盡管繁復(fù)，但它是波紋管應(yīng)力分析的力學(xué)基礎(chǔ)，許多簡(jiǎn)便的方法也是起源于此。
　　（2）數(shù)值法   目前用得最多的是有限元法，借助計(jì)算機(jī)，已成為波紋管應(yīng)力分析的主要方法。但數(shù)值法僅能給出某一波紋管的應(yīng)力分布狀況，不能給出通用解析表達(dá)式。
　　（3）工程近似法   這種設(shè)計(jì)方法是最受設(shè)計(jì)人員歡迎，因?yàn)樗?jì)算簡(jiǎn)便，給出清晰地解析公式，工程上也有一定的精度。但由與計(jì)算力學(xué)模型與鋼波紋管原型有一定差異，各計(jì)算式均有一定的誤差。但總的來(lái)說(shuō)，在非關(guān)鍵場(chǎng)合，這些公式的使用是有效的，標(biāo)準(zhǔn)中也與以采用。