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金属波纹管疲劳试验
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 管道运行过程中的温度变化会引起管道和设备的热膨胀和冷收缩,从而引起波纹管的膨胀和收缩变形  在某些情况下,金属波纹管也会由于机械位移而膨胀和收缩。  这些位移变化引起的应力通常是交变应力。  金属波纹管在交变应力下可能导致疲劳失效。  对于金属波纹管,由于位移变化大,交变应力范围也大,容易造成疲劳损伤。因此,波纹管的疲劳已成为设计和计算中的一个重要考虑因素。  

 

金属波纹管疲劳的设计计算公式或曲线一般有两种类型:一种是经验理论公式,如曼森-柯芬公式导出的兰格公式  另一种是基于实验数据的公式或曲线,如EJMA(膨胀节制造商协会标准)的计算公式和曲线  根据实际应用,EJMA的计算公式比较接近实际情况,但设计公式或图形线都是适用条件。  同时,影响金属波纹管疲劳寿命的因素很多,数据相对分散。因此,对金属波纹管进行疲劳试验非常有用,以便实际评估金属波纹管的耐疲劳性,或者测试波纹管能够承受预定次数的变形循环。  疲劳寿命也是评估金属波纹管产品质量的重要指标。 

金属波纹管 

 1)试件

金属波纹管疲劳试验的试件通常应为实际产品  作为试件的金属波纹管产品应是有代表性的合格产品。  试件的波数不得少于3个,波纹管的波形和制造工艺应符合相关标准的要求。试验前,应经常掌握波纹管的参数。

  

 2)疲劳试验条件的确定

金属波纹管的疲劳试验应在疲劳试验机上进行。目前,有两种常用的疲劳试验机,液压的或机械的  

对于设计温度处于材料蠕变温度的金属波纹管,试验可在常温下进行。  

当对金属波纹管进行疲劳试验时,波纹管内部可以处于正常压力或不同压力。  后者接近金属波纹管的实际工况。  循环位移可以是拉压对称位移循环,或者是从自由长度到特定值进行轴向压缩的位移循环。  在确定循环试验速率时,原则应该是位移可以均匀分布在各波之间,通常建议每分钟不超过30次。  


在金属波纹管的疲劳试验中,当波纹管出现贯穿裂纹时,疲劳损伤被认为已经发生。  此时测量的循环寿命是金属波纹管的实际疲劳失效寿命(时间)。  

在疲劳试验中,每一波金属波纹管的变形可能不一致。应注意观察每个波距的变化。  在计算金属波纹管的疲劳失效寿命时,可以根据各波距循环位移的实际测量值和金属波纹管的实际尺寸进行。  同时,为了便于分析,也有必要根据图纸上的公称尺寸进行计算。   




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