波纹管膨胀节有限元计算-波纹管膨胀节有限元计算续-鑫达波纹管
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波纹管膨胀节有限元计算续

 6、管线的精确分析

目前的管道应力分析软件一般将管道简化为梁单元,对于波纹管则EJMA引入的等效直管模型(轴向刚度相等)。对于大口径波纹管,等效直管模型的横向刚度、弯曲刚度与实际值有较大误差。如采用壳单元对膨胀节(包括波纹管)作有限元分析,需要的话也可使用同等的管道模型,将膨胀节作为子结构引入管线对管线进行精确计算。

以上说明波纺管膨胀节与管道的设计计算密不可分,应交互进行;但是,严格按照上述步骤计算费时费力,在实际工作中管线设计人员往往省略一些环节,或根据经验直接给定膨胀节的位移量和外载荷。如果设计人员的处理方法是偏于安全的,这样作是允许的。但是设定膨胀节的外载荷时需遵循一定原则。

膨胀节的应力评定

膨胀节结构件的应力评定可以参照JB 4723-95《钢制压力容器-分析设计标准》和《ASME锅炉及压力规范VIII第二册压力窗口建造另一规则》。这两个标准为分析设计标准,允许采用有限元作为计算工具,但要求元必须按照应力分类的原则实施。基本膨胀节中结构件的几何开关和受力特点,依据《压力容器建造另一规则》,对膨胀节中板材的应力可按下列条件评定:

总体薄膜应力强度必须小于材料的许用应力;

局部薄膜应力强度小于材料许用应力的1.5倍;

总体表面应力强度须小于材料许用应力的1.5

为满足材料的安定性条件,结构件的局部应力强度应小于许用应力的3

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