Exp-膨胀节输入

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1、波纹管-膨胀节主讲人：王大辉、金红伟2008•AxialStiffness—轴向刚度•TransverseStiffness—横向刚度（往往输入横向刚度，软件计算弯曲刚度）•BendingStiffness—弯曲刚度(应用在零长度角式和弯向始终）•TorsionalStiffness—扭转刚度KTR=(3/2)(KAX)(D/L)2KBEND=(1/2)(KAX)(D2)(/180)KAX-istheaxialstiffnessoftheexpansionD-istheeffectivediameteroftheexpansionL-is

2、theflexiblelengthofthejoint.对零长度绞式KBEND=(1/8)(KAX)(D2)(/180)膨胀节刚度零长度膨胀节用来模拟绞式和万向型。完全柔性刚度为1.0,完全刚性刚度为1.0E12.所有刚度必须输入。给定长度膨胀节用户定义膨胀节长度用户输入轴向刚度，横向刚度，软件自动计算弯曲刚度。扭转刚度一般膨胀节避免扭转有效内径和盲板力相关膨胀节刚度SimplifiedBellow—波纹管波纹管长度可为0长度也可为一个定长度。在定长度的条件下，弯曲或横向刚度其一不用输入。推荐不输弯曲刚度，而输入横向刚度。如果输入弯曲刚度

3、，刚度计算有一定要求。波的重量和附件的重量分别加在两侧法兰上。PressureThrust盲板力的考虑轴向运动可以模拟为一个活塞和一个弹簧的关系“F”=有效面积x内压+弹簧刚度*轴向位移行程活塞的力（内压盲板力）是作用在管道固定点或膨胀节的端板和拉杆上面。一般内压盲板力远远大于波纹管弹性力。SimplifiedBellow—波纹管TiedBellows—单式拉杆型膨胀节Simple—建单建模Comples—复杂建模UniversalExpansionJoints—复式拉杆型膨胀节Simple—建单建模Comples—复杂建模HingedJ

4、oint—绞式膨胀节SlottedHingeJoint---轴向补偿绞式膨胀节SlipJoint--轴向补偿套筒型膨胀节GimbalJoints--万向式膨胀节DualGimbal—复式万向型膨胀节Pressure-BalancedTeesandElbows—压力平衡型膨胀节波纹管形式一、膨胀节的类型及典型管段的补偿设计1.单式轴向型膨胀节由一个波纹管和两个可与相邻管道、设备相接的端管（或法兰）等组成的挠性装置，主要用于补偿直管段轴向位移，另外也可以吸收少量的横向位移.图1是采用轴向型膨胀节设置实例。单式轴向波纹管膨胀节应用存在横向位移或

5、存在轴向与横向组合位移的场合，使用单式膨胀节所受到的限制主要是膨胀节吸收横向位移的能力有限。另外在工作压力，温度较高，直径较大或无法在结构物上安设主固定支架或多个导向支架的场合，使用轴向型膨胀节可能行不通。2.复式拉杆型波纹管膨胀节由中间接管连接的两个波纹管及拉杆、端板等组成的挠性装置，以横向位移方式补偿平面或立体弯曲管段的热位移，拉杆装置应能承受压力推力及其附加外力的作用。复式拉杆型膨胀节特别适合吸收横向位移，此外，这种设计形式也可用于吸收轴向位移，角位移以及任意由这三种形式合成的位移，一般用法是将这种带连杆的膨胀节设置在呈90°的“Z

6、”形管系的中间管臂内，调整连杆以阻止外部的轴向位移，图2、3是两个应用实例。复式拉杆型膨胀节主要吸收单平面“Z”形弯管的横向位移，中间管臂连杆以内的热位移用膨胀节的轴向位移来吸收，水平管线的热位移由膨胀节的横向位移来吸收。由于压力推力是由拉杆来承受的，所以两端均使用中间固定支架，由于作用于管线上的轴向力，是膨胀节产生的变形反力，因此只需使用导向支架。中间管臂上位于连杆以外的部分，如两端弯管的热膨胀则由水平管道的弯曲来吸收。复式大拉杆波纹管膨胀节的应用TiedBellows—单式拉杆型膨胀节简单模型复杂模型近来吸收横向位移，无轴向位移，弯曲

7、和转角吸收功能失效分析时采用拉杆螺栓在外侧，允许拉杆承受拉力条件下，或拉杆螺栓在内外两侧，拉杆可以收押的条件下。管直径大，波数多时采用拉杆螺栓在外侧，仅允许拉杆承受拉力条件下均匀的将荷载分配到拉杆上单拉杆用一个零重量刚性件模拟轴向刚度。刚性件的直径等于拉杆直径，刚性件的壁厚等于杆的直径考虑拉杆的端部摩擦作用，及其它影响恒向变形的因数，建议将横向刚度值增加30%考虑拉杆的端部摩擦作用，及其它影响恒向变形的因数，建议将横向刚度值增加30%UniversalExpansionJoints—复式拉杆型膨胀节简单模型复杂模型考虑拉杆的端部摩擦作用，

8、建议将横向刚度值增加10%简单模型-1简单模型-2复杂模型-1复杂模型-23.铰链型膨胀节由一个波纹管、两组与端管相连的铰链板及一对销轴等组成的挠性装置，铰链式膨胀节一般以两、三个作为一组使用