波紋管:壓力測量儀表中的一種測壓彈性元件。它是具有多個橫向波紋的圓柱形薄壁折皺的殼體,波紋管具有彈性,在壓力、軸向力、橫向力或彎矩作用下能產(chǎn)生位移。波紋管在儀器儀表中應(yīng)用廣泛,主要用途是作為壓力測量儀表的測量元件,將壓力轉(zhuǎn)換成位移或力。波紋管管壁較薄,靈敏度較高,測量范圍為數(shù)十帕至數(shù)十兆帕。
以下是幾種主要的波紋管軸向剛度設(shè)計計算方法:
1.能量法計算波紋管剛度
2.經(jīng)驗公式計算波紋管剛度
3.?dāng)?shù)值法計算波紋管剛度
4.EJMA 標(biāo)準(zhǔn)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(xué)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。其中主要的研究方法是:
(1)攝動法
(2)數(shù)值積分的初參數(shù)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的計算。但是,由于應(yīng)用了較深的理論和計算數(shù)學(xué)的方法,工程上應(yīng)用有一定的困難,也難于掌握,需要進一步普及推廣。
對波紋管有效面積提出的要求及其計算方法取決于波紋管的用途。如果波紋管用作彈性密封件或管路熱補償時,有效面積的意義僅在于用來計算波紋管成形時的軸向力和使用系統(tǒng)中的推力。波紋管的有效面積計算值與實測值之間急有一些差別。一般情況下用專用公式計算波紋管的有效面積,是可以滿足需要的。
當(dāng)波紋管用于力平衡儀表和需要將壓力轉(zhuǎn)換為力的場臺,應(yīng)準(zhǔn)確確定其有效面積,要求逐個進行測量。