橡胶波纹管型机械密封设计探讨

设计橡胶波纹管型机械密封时,要考虑橡胶材料耐介质特性、橡胶波纹管为全波橡胶波纹管还是半波橡胶波纹管、橡胶波纹管弹力在不同温度下的变化以及补偿力随补偿环组件高度的变化情况;介绍了具体型号的橡胶波纹管型机械密封特点、运行限制及适用范围,并对其设计作了探讨。     

井下组合动密封波纹管设计及有限元分析

井下导向工具的组合动密封由机械密封、波纹管等组成,其中波纹管起角位移补偿和静密封作用,要求有足够的强度、轴向刚度和角位移补偿能力。根据导向工具的工作环境和空间结构设计角位移补偿波纹管的结构及参数。采用控制变量法对U型波纹管进行刚度计算,得出刚度的变化规律,确定波纹管的最终结构参数,并用有限元方法研究在内压载荷与径向弯曲载荷共同作用下,波纹管的结构参数变化对波纹管性能的影响,验证波纹管最终结构参数的合理性。     

基于波纹管容积补偿的泄漏检测系统的研究

该文基于容积补偿的差压式检漏方法,采用波纹管作为补偿装置,设计出一种新型泄漏检测装置,并针对所研制的装置进行试验,得出波纹管压缩位移与差压变化的关系,且在不同压力下得出波纹管位移-时间变化曲线。研究结果表明,使用波纹管可以有效提高泄漏检测精度。     

超高压阀门波纹管的研制

目前国内超高压阀门波纹管的设计还无统一的设计方法,采用有限元法为基础对公称压力42MPa(2500LB)阀门波纹管进行初始设计能够降低研发成本和周期。通过工程试验检测证明采用有限元法对波纹管的设计研发具有实际指导意义。该波纹管的设计方法涉及材料选型到波纹管参数确定及定型的全过程,对超高压阀门波纹管的设计具有通用性。     

快开阀用金属波纹管高周寿命设计

通过对煤化工领域用快开阀门的使用工况，分析波纹管疲劳失效形式，针对此类阀门中快速动作的波纹管利用变刚度锥形波纹管设计方法，快速的对原始阀门中的金属波纹管结构方案进行调整，实现大幅增加金属波纹管使用寿命的目的，并通过理论分析和试验验证了变刚度波纹管设计方法对提高快开阀门波纹管使用寿命的有效性。     

碟形金属波纹管的轴向刚度研究

采用有限元软件ANSYS对碟形金属波纹管的轴向刚度进行了非线性分析，并进行了轴向刚度试验，将试验结果、有限元分析结果与曲梁简化模型推导出的刚度计算公式，以及原有焊接波纹管的刚度计算公式进行了对比，结合U形波纹管轴向刚度的计算结果，验证了有限元和曲梁简化公式的正确性，具有一定的工程应用价值。     

普通形状波纹管的分析和最优化

波纹管是在管道系统中可自由吸收机械变形的元件.它是由两个环形的壳体和一个环形的平板或锥壳组成的轴对称的几何体.为了分析波纹管,本文采用有限元法对一平头锥壳单元进行分析.提出了一种用于分析多种波纹管的有限元程序.波纹管的固有频率的计算公式是从简单的梁的理论得出的.通过实验又得出了疲劳寿命的公式.形状最优化设计的问题可采用对多个相关目标进行优化来标定.将多元目标函数转化成一个具有多个权衡参数的标量函数.硬度、强度、特种硬度作为多元目标函数考虑.这种标定对固有频率、疲劳极限和制造条件施加了不同程度的限制.波纹管的几何参数是设计变化的,程序中采用二次回归运算法则来解决这个问题.     

某汽车排气波纹管异响问题研究及设计优化

某车型出现排气波纹管异响,在发动机转速3 000 r/min左右发生"嘶～嘶～嘶"异响声。为找出波纹管产生异响原因,对排气系统扫频及波纹管动刚度试验。针对异响原因,制定波纹管设计优化方案。对比优化前后排气波纹管做主观评价和试验验证,研究表明,经过设计优化后排气波纹管可以有效消除异响,该问题解决过程和方法对类似异响问题解决具有重要参考和指导意义。     

基于PSO的波纹管结构完整性设计

作为工程上应用广泛的波纹管,其结构完整性设计即是在满足疲劳寿命、强度、稳定性、刚度、生产工艺及补偿量的条件下,设计合理的波纹管结构参数.以单位重量下波纹管的补偿量最大为目标,建立波纹管结构完整性优化设计模型,采用优化领域的最新研究方法一粒子群算法(PSO)实现其结构参数优化设计.并给出了具体应用算例,其结果显示使用方法设计出的波纹管性能比在用的波纹管性能更佳,表明提出的波纹管结构完整性优化设计模型正确,使用PSO法求解波纹管结构优化设计高效、可行.     

Inconel625合金波纹管的微束等离子焊接

为了解决Inconel625合金波纹管的原材料问题，采用微束等离子焊接方法，研究了Inconel625合金带材焊接Φ25×0.2管坯的焊接工艺，通过焊管胀形试验，验证了不同工艺参数焊接的管坯焊缝的力学性能；通过金相分析了不同工艺参数焊接的管坯焊缝的组织状态；通过波纹管成形试验，验证了采用最佳工艺参数焊接的Inconel625合金管坯，焊缝力学性能指标与母材相当，满足波纹管成形要求。     

基于正交试验的波纹管结构参数优化及疲劳寿命分析

波纹管广泛应用在化工管道连接处，其疲劳寿命作为重要的性能指标。在对疲劳寿命预测过程中，出现研发周期长、经费高等问题。以3层U形金属波纹管为研究对象，建立有限元模型，运用Ansys软件考虑流固耦合作用来研究金属波纹管疲劳失效问题。根据理论公式计算理论疲劳寿命，对比有限元计算的疲劳寿命，误差为4.66%,证实利用有限元计算波纹管疲劳寿命的可靠性；分析U形波纹管不同的结构参数对疲劳寿命的影响；通过采用正交试验优化波纹管参数，得到优化方案并开展试验进行验证。结果表明，对3层U形波纹管结构参数进行设计优化的方法是切实可行的。     

基于ANSYS的U型波纹管的振动模态分析

采用三维壳单元shell93，利用ANSYS8．0的参数化设计语言(APDL)，建立了波纹管的参数化三维有限元模型。利用此模型对波纹管进行模态分析，求出了其固有频率和振型，为波纹管的动态响应分析提供了可靠的基础。     

粒子群算法在工程优化设计中的应用

将粒子群算法与惩罚函数法相结合,建构一种离散粒子群算法,解决工程上非线性约束离散变量优化设计问题。为实现离散变量与连续变量的转化,构造了相应的扩张函数,提出惩罚因子的确定策略。通过容器设计算例验证,粒子群算法方法优于文献所列方法。应用粒子群算法、惩罚函数法及所提出的策略对波纹管工程实例进行优化设计,其单位重量下整体波纹管的补偿量比在用产品提高了79.96%,与理论解接近,进一步证明了离散粒子群算法及策略在处理工程非线性约束离散优化设计问题时的有效性,其为工程上类似优化设计提供借鉴。     

阀用波纹管仿真设计建模方法及其试验验证

国内企业主要参考EJMA标准进行金属波纹管的设计。虽然按该标准设计的金属波纹管大多能够满足工程使用的要求,但由于标准编制时参考的工程数据是以波纹管在内压工作环境时为前提条件的,所以当设计阀用金属波纹管时则不能再使用该标准。近些年,随着计算机行业的快速发展,对不能使用EJMA标准设计的波纹管,国内不少学者采用有限元法进行仿真设计,同时得到很好的应用效果。但对于仿真建模的方法和依据还没有提及。为此提出一种阀用金属波纹管仿真建模的理论依据和具体实施方法。为了验证该方法的准确度,以热油阀门金属波纹管为算例进行了刚度和强度的仿真计算,刚度仿真计算误差为9.3%,强度仿真计算误差为14.6%。该仿真结果精度能够满足工程使用的要求。     

波纹管换热器设计标准介绍及相关问题的探讨

波纹管换热器是一种高效管壳式换热器，为推广其应用范围，对其进行强度和安全性研究十分必要。介绍了波纹管换热器强度设计的方法和主要内容，对波纹管换热器运行中出现的问题进行归纳总结，通过设计计算实例分析，说明波纹管换热器设计和选用应注意的问题，以供波纹管换热器设计、制造、安全监察和使用部门参考。     

金属波纹膨胀节及金属软管

弗莱希波·泰格金属波纹管有限公司(简称弗·泰公司),创建于1986年,是与美国FMH软管公司共同投资建立的生产金属波纹管系列产品的第一家中外合资企业。公司从美国引进了具有世界先进水平的设计、制造技术和生产设备以及先进的管理经验,并将其应用于设计、开发和制造过程中,产品已广泛应用于各行各业,是现代工业配管工程中优选的热补偿元件。     

碟形金属波纹管的内压稳定性研究

通过有限元软件和稳定性试验研究了碟形金属波纹管的内压稳定性，有限元分析得到的波纹管临界失稳内压值与试验值接近，失稳模态与试验结果一致，说明建立的有限元模型能够较好地分析碟形波纹管的稳定性，并利用有限元分析了波纹管几何参数对其稳定性的影响。根据EJMA标准中U形波纹管临界失稳内压的计算方法，得到了碟形波纹管平面失稳和柱失稳临界失稳内压的计算公式，公式计算结果得到了有限元的验证，具有一定的工程应用价值。     

减振降噪波纹管有限元分析

我们利用粘弹阻尼技术,研制了一种减振降噪性能更优的减振降噪波纹管.本文应用Ⅰ-deas工程分析软件对多层无加强U形减振降噪波纹管的振动特性进行了分析,通过波纹管的设计、计算机有限元模型的建立及波纹管固有频率、减振效果的计算机仿真计算,得到了多层无加强U形减振降噪波纹管振动特性的计算机仿真计算方法,同时,其计算结果得到了试验验证.     

双层金属波纹管抗冲击性能研究

利用有限元软件ANSYS,采用瞬态动力学分析法对双层金属波纹管进行抗冲击性能分析,选取双重正弦波历程在时域上分别在波纹管的轴向和横向施加冲击载荷。通过有限元仿真分析,得到了双层金属波纹管冲击加速度响应曲线和位移响应曲线。并在自制的落锤式冲击试验台上,用规定脉冲波形法对该波纹管进行冲击试验,得到了波纹管轴向和横向的冲击响应曲线。冲击试验结果和有限元分析结果基本一致,最大误差为5. 5%,通过试验的方法验证了有限元模型的准确性和数值分析方法的可靠性。该抗冲击分析方法和试验方法为双层金属波纹管的抗冲击设计提供了一定的参考。     

金属波纹管平衡直径计算方法研究

焊接金属波纹管有效直径对于分析其应力状态和力学性能是一个关键参数,采用一般经验公式计算不能满足工程要求,因此在工程实践中,需对计算公式进行修正以减少设计误差。两种不同类型的"S"型曲线焊接金属波纹管被选来研究其有效直径变化规律。实验数据表明,焊接金属波纹管的有效直径不仅与波纹管的规格和尺寸有关,还受到波纹管介质压力状态的影响。根据实验数据,采用曲线回归和线性回归方法,对焊接金属波纹管直径计算公式进行修正,得到一个新的有效直径计算修正公式。通过进一步的实验验证,新的修正公式能够更为准确地反映焊接金属波纹管的有效直径,满足工程实践的要求。