膨脹節的設計和選用

　　要做好膨脹節的設計和選用，首先要對構成膨脹節的柔性件波紋管的特性有所了解。因為波紋管的性能也就表征了膨脹節的性能。這些性能包括剛度、強度、穩定性和疲勞壽命。

　　強度

　　（1）應力狀態

　　現以某換熱器筒上波紋管應力的電測值為例說明波紋管在受壓力和伸縮位移作用時產生的應力。

　　一般，換熱器筒體上波紋管的應力為：由內壓作用引起的應力和由筒體與管子的溫度差是筒體軸向產生伸縮位移而引起的應力。這兩種應力可分為經向應力和周向應力。由于周向應力明顯小于經向應力，因此因此一下僅對經向應力進行探討。

　　（2）內壓引起的應力

　　未對波紋管上應力的工程計算有一直觀的了解，現試用材料力學的方法進行如下分析。

　　（3）位移引起的應力

　　在U形波紋管端部，由軸向位移e引起的薄膜應力和彎曲應力，用梁模型求得，此應力一般數值較小，對波殼強度不起主要影響，只有計算組合應力時才予考慮；

　　外壓式膨脹節用波紋管，強度校核方法與內壓不同。

　　波紋管在承受內壓時，其徑向是平衡的，而軸向是不平衡的。因此，波紋管像一根不穩定的圓柱，內壓可以使波紋管生產柱狀荷載，甚至在波紋管未達到強度失效就會因翹曲失穩而失效，因此波紋管的承受能力應綜合權衡波紋管的強度和穩定性問題。這與受壓的光滑圓管僅考慮強度問題是不大相同的。

　　為提高波紋管的承受能力，防止內壓造成波紋管的橫向變形，可采用加強環或多層波紋管的辦法，承受高壓的波紋管用機械制動方法限定行程，以保證波紋管的伸長和壓縮控制在正常范圍。