管道金属膨胀节内压侧壁鼓胀研究

管道金属膨胀节内压侧壁鼓胀研究

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侧壁胀形是管道金属膨胀节经络刚度不足的典型表现。从强度角度看，侧壁胀形的经络屈服是由过大的经向应力引起的。在Ejma标准第九版的内压段中，认为具有较大u形波纹截面的经向应力会引起侧壁膨胀，波浪形状的任何变化都会导致侧壁间隙的减小，降低膨胀节的位移补偿能力，也可能对疲劳寿命产生影响。显然，严重的侧壁凸起是不允许的。膨胀节产生严重侧壁胀形时，环板屈服面积大，变形大，对膨胀节的位移补偿和疲劳寿命有影响。

通过基于有限元法的侧壁胀形模拟分析，探讨了高波高、薄壁、多层结构膨胀节设计中经络刚度的校核，使一些特别设计的膨胀节在满足强度条件的基础上，不能在大面积内产生较大的变形和屈服，满足位移补偿和疲劳寿命的要求。

高压下薄壁伸缩缝侧壁胀形是经络刚度不足的表现，标准中没有对膨胀节的经向刚度校核进行设计，这对于考虑某些具有特别性能要求的膨胀节的经向刚度校核，以避免侧壁严重膨胀具有重要意义。

就平面不稳定性而言，在膨胀节液压试验中，需要1.5倍设计压力进行温度修正，而管金属膨胀节不不稳定。在压力试验中，ejma标准取两端固定支架的内压膨胀节的平面不稳定系数为1.75，侧壁胀形的边缘为1.75。在压力试验中，膨胀节的平面不稳定性系数为1.75，侧壁膨胀的边缘为1.75。

结合直梁模拟，讨论了管道金属膨胀节侧壁胀形问题，提出了基于直梁模型的膨胀节经向刚度校核方程，深受了侧壁胀形设计中内压的表达式，考虑到侧壁胀形的经向屈服对膨胀节性能的影响和经向刚度的合理校核，许多学者有需要参与膨胀节的改进。

管道金属膨胀节内压侧壁鼓胀研究