波紋鋼管廠家提醒您金屬波紋管設計的理論基礎是板殼理論、材料力學、計算數(shù)學等。波紋管設計的參數(shù)較多，由于波紋管在系統(tǒng)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(nèi)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(jù)波紋管的結(jié)構(gòu)特點，可以把波紋管當作圓環(huán)殼、扁錐殼或圓環(huán)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(huán)板。

計算的參數(shù)為剛度、應力、有效面積、失穩(wěn)、允許位移、耐壓力和使用壽命。

耐壓力

耐壓力是波紋管性能的一個重要參數(shù)。波紋管在常溫時，波形上不發(fā)生塑性變形所能承受的大靜壓力，即為波紋管的大耐壓力在一般情況下，波紋管是在一定的壓力（內(nèi)壓或外壓）下工作的，所以它在整個工作過程中必須承受這個壓力而不產(chǎn)生塑性變形。

波紋管的耐壓力實際上屬于波紋管的強度范疇。計算的關鍵是應力分析，也就是分析波紋管管壁上的應力只要波紋管管壁上大應力點的應力不超過材料的屈服強度，波紋管所受的壓力就不會達到其耐壓力。

同一波紋管在其它工作條件相同時，受外壓比受內(nèi)壓時的穩(wěn)定性要好，所以，受外壓作用時的大耐壓力比受內(nèi)壓時高。

當波紋管兩端固定，如果在其內(nèi)腔通入足夠大的壓力時，波紋管波峰處有可能爆破損壞。波紋管開始出現(xiàn)爆破時波紋管內(nèi)部的壓力值稱為爆破壓力。爆破壓力是表征波紋管大耐壓強度的參數(shù)。波紋管在整個工作過程中，其工作壓力遠小于爆破壓力，否則波紋管將破裂損壞。

當波紋長度小于或等于外徑時，其計算結(jié)果和實際爆破壓力很接近；對細長型波紋管其實際爆破壓力要低很多。爆破壓力大約為允許工作壓力的3~10倍。

穩(wěn)定性

當波紋管兩端都受到限制時，如果波紋管內(nèi)壓力增大至某一臨界值，波紋管就會產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象。

允許位移

對于工作在壓縮狀態(tài)的波紋管，它的大壓縮位移是：波紋管在壓力作用下，壓縮到波紋之間相互彼此接觸時所能產(chǎn)生的大位移值，也稱為結(jié)構(gòu)允許大位移，它等于波紋管自由長度與大壓縮長度之差。

波紋管不產(chǎn)生塑性變形情況下所能獲得的大位移稱為波紋管的允許位移。

波紋管在實際工作過程中會產(chǎn)生殘余變形，殘余變形又稱變形或塑性變形，波紋管在力或壓力作用下產(chǎn)生變形，當力或壓力卸除后，波紋管不恢復原始狀態(tài)的現(xiàn)象稱殘余變形，殘余變形通常用波紋管不恢復原始位置的量來表示又稱零位偏移。

波紋管位移與零位偏移之間的關系，無論拉伸還是壓縮位移，在波紋管位移的起始階段，它的殘余變形量都很小，一般都小于波紋管標準中規(guī)定的允許零位偏移值。但是，當拉伸（或壓縮）位移量逐漸增大到超過一定的位移值后，會引起零位偏移值的突然增大，這表示波紋管產(chǎn)生比較大的殘余變形，在這之后．如果再增大一點位移量，殘余變形將顯著增加。所以波紋管一般不應超過這個位移量，不然將會嚴重的降低其精度、穩(wěn)定性和可靠性以及使用壽命。

波紋管在壓縮狀態(tài)下工作時的允許壓縮位移量比工作在拉伸狀態(tài)下的允許拉伸位移量要大一些，所以在設計波紋管時應盡可能讓波紋管在壓縮狀態(tài)下工作。通過實驗發(fā)現(xiàn)，在一般情況下，同一材料、同一規(guī)格的波紋管，其允許的壓縮位移是允許的拉伸位移的1.5倍。

允許位移與波紋管的幾何尺寸參數(shù)及材料性能有關。一般情況下，波紋管的允許位移大小與材料的屈服強度及外徑的平方成正比，而與材料的彈性模量、波紋管的壁厚成反比。同時，相對波深、波厚對它也有一定影響。