隨著工業技術的發展,補償器因其自身特點被廣泛應用于石油、化工、電力、船舶等多個行業。補償器柔性元件主要用于補償因溫度引起的軸向、橫向、角向位移。在軸向型波紋補償器中,普通的軸向型波紋補償器由于受到柱失穩的限制,通常補償量不能太大。在管道直徑較小、補償量較大時,外壓式軸向型波紋補償器是一種較為實用、經濟的選擇方案。
為了滿足大補償量的要求,該補償器由四組波紋管組成,中間用中間接管連接,這樣做的目的是為了避免波紋管的平面失穩。
該結構形式的補償器增強了補償器的補償能力,同時在設計與制造商也不算復雜,是一種值得推廣的補償器形式。
外壓式軸向型波紋補償器的結構件受力主要元件是套筒和環板,是危險部件。其中環板同時承受彈性力和壓力的作用,受力分析與計算較為復雜。尤其是加筋的環板,其筋板布置樣式和位置各不相同。
加筋環板同時承受內壓和彈性力的作用,根據工作條件和補償器剛度計算其彈性力為22.06kN。將邊界條件設定為環板內側固支。
Von Mises應力是基于剪切應變能的一種等效應力,其含義是當單元體的形狀改變比能達到程度,材料開始屈服,它比主應力能反映結構單元的應力分布狀況。對于塑性材料,Von Mises應力是可以大于屈服限的,而對Q345R等材料,Von Mises應力應小于其屈服強度。
隨著計算機技術的普及,對于一些結構不規則的受力元件,采用有限元技術進行分析已成為一種技術潮流,其處理過程清晰明了,但其后處理的應力評定規則尚沒有統一。