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)分隔開來(lái)或防止有害流體進(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。
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。
在工業(yè)中使用的彈性元件,其工作環(huán)境往往都有一定程度的振動(dòng),有些元件用作隔振部件.本身就處在振動(dòng)條件下。對(duì)于在特殊條件下應(yīng)用的彈性元件,必須防止元件的自振頻率(特別是基頻)與系統(tǒng)中任何一種振動(dòng)源振頻相近,避免發(fā)生共振而引起損壞。波紋管類組件在各種領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用,為避免波紋管發(fā)生共振面損壞,波紋管的固有頻率應(yīng)低于系統(tǒng)的振動(dòng)頻率,或至少比系統(tǒng)振頻高出50%。