鄭州波紋補償器廠(chǎng)家對波紋管補償器平面性能的研究，零位移狀態(tài)下承壓金屬軟管的平面失穩性能研究。
對上述QPB－S50×251型雙層船舶柴油機排氣金屬軟管進(jìn)行有限元仿真分析。
對金屬軟管兩端所有節點(diǎn)的所有自由度完全固定，在垂直于內表面上向外均勻施加內壓3MPa。
經(jīng)有限元仿真分析得到的VonMises等效應力分布云圖如圖3所示。
波紋管補償器廠(chǎng)家認為零位移狀態(tài)下承壓金屬軟管的VonMises應力云圖從圖3可以看出，
該金屬軟管的最大應力發(fā)生在波紋管外壁的環(huán)板處和波紋管內壁的波谷處。
而通過(guò)有限元仿真分析發(fā)現:沒(méi)有鎧裝金屬絲網(wǎng)套的波紋管在相同邊界條件和內壓作用下，
最大應力發(fā)生在波紋管外表面的波峰和波谷處。分析其原因應該是網(wǎng)套在波紋管的波峰處與波紋管接觸，
相當于增加了波峰處的厚度，因而波峰處的應力值有所下降。所以商洛補償器廠(chǎng)家鎧裝了金屬網(wǎng)套的金屬軟管。
在進(jìn)行結構設計的時(shí)候可以采取一定的方法減少波谷和環(huán)板處的應力值，
如:在波谷處設計加強環(huán)、增大波谷圓角半徑、適當設置環(huán)板傾角等都可以提高金屬軟管的平面失穩內壓，從而提高金屬軟管乃至整個(gè)管路系統的質(zhì)量。
拉伸位移或壓縮位移下承壓金屬軟管的平面失穩性能研究金屬軟管在實(shí)際工作中，
除了承受內壓以外，同時(shí)還承受軸向拉伸或者壓縮的作用。
對QPB－S50×251型雙層船舶柴油機排氣金屬軟管一端所有節點(diǎn)所有自由度完全固定，
另一端UZ方向自由度不約束，施加位移載荷+5N(拉伸位移)，其余自由度完全固定。
進(jìn)行有限元仿真分析，得到的VonMises等效應力分布云圖如圖4所示。
圖4拉伸狀態(tài)下承壓金屬軟管的VonMises應力云圖從圖4可以看出:
在拉伸狀態(tài)下承受內壓的金屬軟管，最大應力發(fā)生在波紋管內壁波谷和外壁靠近波谷的環(huán)板上。
與零位移狀態(tài)下承壓金屬軟管的應力分布規律不同，而且平面失穩內壓值明顯減少。
通過(guò)本文研制的參數化的有限元仿真分析程序，改變拉伸位移量，對大量屬于拉伸狀態(tài)下的金屬軟管進(jìn)行分析發(fā)現:
失穩內壓隨著(zhù)拉伸位移的增大而增大，金屬軟管的拉伸位移越大，其平面失穩內壓值越大。
利用參數化的有限元模型，對壓縮狀態(tài)下的金屬軟管進(jìn)行有限元仿真分析，其應力分布和拉伸狀態(tài)下承壓金屬軟管的應力分布規律比較接近，
但平面失穩內壓比拉伸位移狀態(tài)下的承壓金屬軟管的失穩內壓值還要低，而且失穩內壓隨著(zhù)壓縮位移的增大而減少，金屬軟管的壓縮變形越大，失穩內壓值越低。
商洛金屬軟管廠(chǎng)家告訴您在管路系統的使用和安裝過(guò)程中，應盡可能使承壓金屬軟管處于零位移狀態(tài)。
如果承壓金屬軟管工作過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生軸向位移，盡量避免產(chǎn)生壓縮位移，以提高其平面失穩內壓。
利用APDL語(yǔ)言，采用三維殼單元shell93描述波紋管，beam189描述網(wǎng)套鋼絲，
利用耦合建立多層波紋管層與層之間的關(guān)系，利用約束方程建立波紋管與網(wǎng)套之間的關(guān)系，
在A(yíng)NSYS中建立了金屬軟管的參數化有限元模型，對承壓金屬軟管和波紋管的平面失穩性能進(jìn)行了仿真分析，
將計算結果與試驗結果進(jìn)行了對比，證明了有限元模型得靠性。利用此模型分別對處于零位移狀態(tài)、
拉伸狀態(tài)和壓縮狀態(tài)下金屬軟管的平面失穩性能進(jìn)行了研究。通過(guò)本文的研究得出以下結論:
(1)商洛不銹鋼補償器廠(chǎng)家鎧裝了網(wǎng)套的金屬軟管平面失穩內壓值比波紋管的失穩內壓值顯著(zhù)提高。
(2)處于軸向拉伸或者軸向壓縮狀態(tài)下的金屬軟管的平面失穩內壓值比零位移狀態(tài)下的平面失穩內壓值要低得多。
(3)壓縮狀態(tài)下金屬軟管接頭的失穩內壓值比拉伸狀態(tài)下的失穩內壓值更低。所以在船舶管路管路系統中，要特別注意處于壓縮狀態(tài)下工作的金屬軟管的平面失穩內壓。
(4)不銹鋼金屬軟管的平面失穩內壓值隨著(zhù)拉伸位移的增大而增大。但是隨著(zhù)壓縮位移的增大而減少。
本文的研究成果對提高船舶管路系統的質(zhì)量，準確把握和提高金屬軟管的平面失穩性能有重要的實(shí)用價(jià)值，對承壓金屬軟管的結構設計提供了有價(jià)值的參考