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塑料波纹管疲劳寿命

来源:塑料波纹管疲劳寿命 作者:塑料波纹管 发布日期:2018-07-10

  在工业中,由于多种原因的存在,都没有考虑塑性应变集中的影响,而直接根据疲劳曲线的经验值来设计塑料波纹管。采用抛光棒的疲劳曲线时也应估计塑性应变集中的影响。实际上,塑料波纹管的疲劳试验数据直接受到典型的应变集中及其他方面的影响。

  塑料波纹管疲劳寿命

塑料波纹管疲劳寿命的测试方法

  塑料波纹管疲劳测试的费用较高,并且原料特殊。目前的工作就是要更好的掌握塑性应变集中对塑料波纹管的影响,从而减少或消除在设计塑料波纹管时,对疲劳试验的处理工作。如果没有其他原因,就不需对塑料波纹管作疲劳测试,而直接根据原材料来确定疲劳曲线。

  

新型的塑料波纹管疲劳寿命计算方法

  非弹性分析法运用大量的弹塑性大位移有限元分析法来估算加强和无加强塑料波纹管的由位移载荷引起的应变范围。关于无加强塑料波纹管的应变范围的估算,Becht先前已经阐述过。模型使用半个波的单元宽边,在大多数的分析中,都是以平均直径为610mm,壁厚为0.5l咖。在有些分析中,为了估算应变集中对参数 QW和QDT的敏感度,壁厚是变化的。假定一条双线性的应力一应变曲线,屈服强度是207MPa。

  超过屈服强度的坡度,假定是弹性坡度和假定动力硬化的10%。所有的分析都是采用CoSMOs/M有限元程序来执行的。将无加强塑料波纹管的模型对照应变仪检验,结果正如Becht所分析的。

  模型运行压缩位移的一个半周期,图6所示的即为典型的无加强塑料波纹管的应变一位移特性图表。分析时应变范围取自后半个周期,在第一周期后,弹性应变范围达到两倍的屈服点。

  

塑料波纹管的疲劳寿命分析

  加强和无加强塑料波纹管可以使用一条疲劳曲线,也可以和抛光棒的疲劳数据作比较,只要排除波高大的塑料波纹管(QW<0.45)。这将导致塑料波纹管的疲劳曲线升高,例AsMEB31.3的附录 X。

  波高大的无加强塑料波纹管(Qw<0.45)的疲劳数据,同样是扩大了1.4倍后的。这些数据十分分散,与波高小的塑料波纹管的疲劳数据相比,它分布的位置要低一些。这正是因为在波高大的塑料波纹管中产生了实质性的,变化很大的应变集中。可以对公式作进一步调整来反应塑料波纹管的应变范围和位移范围对Qw、QDrr的敏感度,或者降低边界曲线来改进这种波高大的塑料波纹管。

  所有加强塑料波纹管的疲劳数据,即有1.4倍差距的,都与抛光棒的疲劳曲线吻合得相当好。应该说明,这些数据是指塑料波纹管在没有受到很大的塑性应变集中影响的情况下,对于QWo.45)塑料波纹管的疲劳性能就十分相似了。

  塑料波纹管寿命分析

总结

  这是塑料波纹管疲劳寿命的一个新的设计方法。在设计塑料波纹管的疲劳寿命时,考虑了应变集中的疲劳数据会有更大的准确性。再者,加深对塑料波纹管疲劳性能的理解,可以减少对疲劳曲线测试的要求。

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