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波紋管主要包括金屬波紋管、波紋膨脹節(jié)、波紋換熱管、膜片膜盒和金屬軟管等。金屬波紋管主要應(yīng)用于補(bǔ)償管線熱變形、減震、吸收管線沉降變形等作用，廣泛應(yīng)用于石化、儀表、航天、化工、電力、水泥、冶金等行業(yè)。塑料等其他材質(zhì)波紋管在介質(zhì)輸送、電力穿線、機(jī)床、家電等領(lǐng)域有著不可替代的作用。

波紋管：壓力測(cè)量?jī)x表中的一種測(cè)壓彈性元件。它是具有多個(gè)橫向波紋的圓柱形薄壁折皺的殼體，波紋管具有彈性，在壓力、軸向力、橫向力或彎矩作用下能產(chǎn)生位移。波紋管在儀器儀表中應(yīng)用廣泛，主要用途是作為壓力測(cè)量?jī)x表的測(cè)量元件，將壓力轉(zhuǎn)換成位移或力。波紋管管壁較薄，靈敏度較高，測(cè)量范圍為數(shù)十帕至數(shù)十兆帕。另外，波紋管也可以用作密封隔離元件，將兩種介質(zhì)分隔開(kāi)來(lái)或止有害流體進(jìn)入設(shè)備的測(cè)量部分。它還可以用作補(bǔ)償元件，利用其體積的可變性補(bǔ)償儀器的溫度誤差。有時(shí)也用作為兩個(gè)零件的彈性聯(lián)接接頭等。波紋管按構(gòu)成材料可分為金屬波紋管、非金屬波紋管兩種；按結(jié)構(gòu)可分為單層和多層。單層波紋管應(yīng)用較多。多層波紋管強(qiáng)度高，耐久性好，應(yīng)力小，用在重要的測(cè)量中。波紋管的材料一般為青銅、黃銅、不銹鋼、蒙乃爾合金和因康鎳爾合金等。剛度使金屬波紋管或其它彈性元件產(chǎn)生單位位移所需要的載荷值稱為元件的剛度，一般用“K”表示。如果元件的彈性特性是非線性的，則剛度不再是常數(shù)，而是隨著載荷的增大發(fā)生變化。一般工程用的波紋管類彈性元件，剛度允差可限定在 /-50之內(nèi)。波紋管的剛度按照載荷及位移性質(zhì)不同，分為軸向剛度、彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)剛度等。在波紋管的應(yīng)用中，絕大多數(shù)的受力情況是軸向載荷，位移方式為線位移。以下是幾種主要的波紋管軸向剛度設(shè)計(jì)計(jì)算方法：

1．能量法計(jì)算波紋管剛度

2．經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算波紋管剛度

3．?dāng)?shù)值法計(jì)算波紋管剛度

4．EJMA標(biāo)準(zhǔn)的剛度計(jì)算方法

5．日本TOYO計(jì)算剛度方法

6．美國(guó)KELLOGG（新法）計(jì)算剛度方法

除了上述六種剛度計(jì)算方法之外，國(guó)外還有許多種其它的計(jì)算剛度的方法，在此不再介紹。我國(guó)的力學(xué)工作者在波紋管的理論研究和實(shí)驗(yàn)分析方面作了大量工作，取得了豐碩的研究成果。其中主要的研究方法是：

（1）攝動(dòng)法

（2）數(shù)值積分的初參數(shù)法

（3）積分方程法

（4）攝動(dòng)有限單元法

上述方法都可以對(duì)波紋管進(jìn)行比較的計(jì)算。但是，由于應(yīng)用了較深的理論和計(jì)算數(shù)學(xué)的方法，工程上應(yīng)用有一定的困難，也難于掌握，需要進(jìn)一步普及推廣。

金屬波紋管與螺旋彈簧聯(lián)用時(shí)的剛度計(jì)算

在使用過(guò)程中，對(duì)剛度要求較大，而金屬波紋管本身剛度又較小時(shí)，可以考慮在波紋管的內(nèi)腔或外部配置圓柱螺旋彈簧。這樣不僅可以提高整個(gè)彈性系統(tǒng)的剛度，而且遲滯引起的誤差也可以大為減小。這種彈性系統(tǒng)的彈性性能主要取決于彈簧的特性和波紋管有效面積的穩(wěn)定性。

波紋管的彎曲剛度

波紋管的應(yīng)力計(jì)算

金屬波紋管作為彈性密封零件，要滿足強(qiáng)度條件，即其應(yīng)力不超過(guò)給定條件下的許用應(yīng)力。許用應(yīng)力可由極限應(yīng)力除以安全系數(shù)得出。根據(jù)波紋管的工作條件和對(duì)它的使用要求，極限應(yīng)力可以是屈服強(qiáng)度，也可以是波紋管失穩(wěn)時(shí)的臨界應(yīng)力，或者是疲勞強(qiáng)度等。要計(jì)算波紋管工作應(yīng)力必須分析波紋管管壁中的應(yīng)力分布。