圆环式伸缩接头以梁式模型的变形分析.pdf

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1、机械设计与制造第9期218MachineryDesign&Manufacture2010年9月文章编号：1001—3997(2010)09—0218～02圆环式伸缩接头以梁式模型的变形分析王振成刘爱荣。(中州大学工程技术学院，郑州450044)(中州大学信息工程学院，郑州450044)AboufthebeammodeloftheringtypeexpansionjointsWANGZhen—cheng，LIUAi—rong(EngineeringFeehnologyCollege，ZhongZhouUnwersity，Zhengzhou450044，China)(InformationTech

2、nologyCollege，zhognzhouUniversity，Zhengzhou450044，China)6【摘要】对圆环式伸缩接头，建立固定端的静不定梁式模型，列出弹塑性变形下的典型方程；根据5}假设波纹管两端固结的边界条件和循环疲劳的工作环境及材料折线硬化的实际情况，利用计算机对典型ii方程进行逐次积分求得符合精度要求的逼近解。得出与简化为轴对称薄壳模型计算结果结果极为接近的ll结论，即无量纲关系五(否)对薄壳的几何参数和壳两端固定的位移的比率几乎相差无几，而且理论计算结l果与实验数据非常接近。l关键词：圆环式；伸缩接头；薄壳模型；典型方程；循环疲劳；折线硬化9l【Abstract】

3、Astaticallyindeterminatebeammodelofthefixedend∞establishedtotheringtypel；expansionjointsandthetypical,equationunderelasticdeflectionorplasticdeformationWasalsolisted．Ac一；：cordingtothe砸sM愀dboundaryconditionsofthebellowsbothends，theworkingenvironmentofcyclic；；tigueandtheactualsituationsofthematerialso

4、fitsbrokenlinehardening，approximatingsolutioncouldi：beobtainedbysuccessiveintegralsolutiontothementionedtypicalequationinlinewithrequirementof；theaccuracythroughthecomputer．Theconclusionclosedtotheresultoftheaxissymmetricalshellj：mode1．That砸non-dimensionalrelationship五(否)WasalmostthesalY~tothegeomet

5、ricparametersofthe{shellandtheratiooffixeddisplacementofitsbothendsandthetheoreticalcalculationresultswerevery5}ced幻theexp8rimentaldl5Keywords：Ringtype；Expansionjoints；Shellmodel；Typicalequation；Cyclicfatigue；Broken6linehardening⋯一⋯】目⋯，⋯一一⋯】H⋯一～⋯⋯】⋯⋯⋯一0⋯．】⋯，⋯⋯】⋯】H，中图分类号：TH16。TP203文献标识码：A1引言很多工业行业的压力

6、容器和管路广泛采用波纹管式伸缩接头、圆环式伸缩接头、挠性金属软管和导管。圆环式伸缩接头可用于不同截面的管路或压力容器，其公称直径可在相当大的范围内变化，这种接头能自动调整和补偿两连接管的中心的少量位移(周向位移、角位移和侧向位移)后仍不改变对外密封式连接，应该指出，伸缩接头在承受压力荷载的承载能力可按壳的失稳进图1带圆环式密封的压力容器简图图2圆环式伸缩接头示意图行，但这个问题这里不予讨论。3变形分析2薄壳模型的建立如图3所示，圆环式伸缩接头材料为20~C下稳定的钢12X如图1所示，在高温条件下使用的压力容器顶盖密封装置的18H9T在循环变形的折线硬化曲线图，从而可以确定折线逼近参结构简图。螺

7、栓联接承受由内压产生的基本载荷，圆环式伸缩接数A()和B()。如图4所示，圆环式伸缩接头的静不定梁计算头元件部分地用于补偿容器顶盖和壳体受热和冷却时产生的位简图。设接头之问的位移已给定。则典型方程的形式为：移。这种伸缩接头的特征是，边界条件是以壳端的轴对称线性位+，+移和角位移的形式给定的。一般可以认为，温度沿壁厚和沿壳体。。子午线不变。+：+，：0如图2所示，标注有计算所需尺寸的圆环式伸缩接头示