焊接波纹管在热声机械中的应用

焊接波纹管是近年来国内外兴起的一种新型元件 ,它有两突出的优点 :变形量大 ,寿命长。利用其改进热声机械 ,有可能解决许多重大问题。文中介绍了焊接波纹管的结构 ,总结了其在热声机械中可能的几点应用 ,对其寿命也做了初步讨论。     

中细柔性圆环壳整体弯曲的一般解及在波纹管计算中的应用(Ⅳ)——U型波纹管的计算

(Ⅳ)是(Ⅰ)的具体应用,讨论了U型波纹管的角向刚度和相应的应力分布.将波纹管的凸面、凹面和环板分开处理,分别应用一般解(Ⅰ)和由其退化而成的环板一般解,使连接点满足表面应力和子午转角连续性条件.所得结果与细环壳解、美国膨胀节制造商协会标准(EJMA)、实验及有限元法进行了分析比较.     

中细柔性圆环壳整体弯曲的一般解及在波纹管计算中的应用(Ⅲ)——C型波纹管的计算

(Ⅲ)是(Ⅰ)的具体应用.计算了C型波纹管的角向刚度、横向刚度和相应的应力分布.将波纹管的凸面和凹面分开处理,分别应用一般解(Ⅰ),使连接点满足内力和变形连续性条件.所得结果与相应的数值积分解、其它理论解及实验进行了比较.结果表明,中细柔性圆环壳的方程和一般解(Ⅰ)准确可信.     

用初参数法解C型波纹管在子午面内整体弯曲

波纹管是一种呈波纹状的管形薄壁结构,作为弹性敏感元件、密封元件和位移补偿器,在现代工业、国防和民用设备中的应用日益广泛.波纹管的计算,特别是在非轴对称受力和变形方面亟待完善.本文讨论了C型波纹管在子午面内整体弯曲的应力分布和端面角位移.从柔性圆环壳在子午面内整体弯曲的复变量方程出发,化边值问题为初值问题,用S.Gill法,得到了该波纹管的数值解,适用于0＜α＜1的范围.通过3个例子,将本文的数值解和已有的细环壳一般解(解析解)作了比较.结果表明,两者基本一致,并且,当环壳较细(α较小)时,两种计算结果更为接近.     

柔性圆环壳在子午面内整体弯曲的复变量方程及细环壳的一般解

在З.Л.Аксельрад(E.L.Axelrad)非轴对称载荷下柔性旋转壳线性方程的基础上,导出了圆环壳在子午面内整体弯曲的复变量方程和相应的细环壳方程.该方程可与钱伟长给出了一般解的В.В.Новожилов(V.V.Novozhilov)轴对称环壳方程相类比.通过类比,给出了细环壳在子午面内整体弯曲的一般解.所给出的解可以用来计算波纹管整弯曲的应力和端面位移.     

U型波纹壳轴对称大挠度非线性变形问题(Ⅰ)——计及圆环壳的非线性变形、压缩角

本文是文献[1、2]工作的继续,在以下方面作了发展:考虑了内、外圆环壳中面法线的中小转动变形(转角的平方与应变是同阶小量);计及了压缩角.计算结果与实验符合良好.本文方法对波纹壳的设计计算有实用价值,有关压缩角对特征关系影响的讨论有助于工程设计.     

Degradation of polymeric bellows effecting life cycle of constant-velocity joint

One broken and three new polymeric constant-velocity boots (bellows) being a spare part of a constant-velocity joint in two military vehicles were analyzed to identify basic composition and to determine if composition or structure of broken bellows differ. Infrared spectroscopy, differential scanning calorimetry, and thermogravimetry were used for analyses. Bellows for both vehicles are produced from thermoplastic elastomer. Broken bellows is chemically degraded and material just from the fracture is deformed plastically. The life cycle of bellows depends especially on applied stress and temperature (that about ?20°C seems to be critical due to crystallization of soft segments).     

波纹管在内压作用下柱失稳临界压力的计算

 讨论了波纹管在内压作用下的柱失稳问题，将波纹管等效成圆 柱壳，证明了该柱壳在内压作用下失稳的临界压力与在轴向均布压力 作用下失稳的临界压力相等，利用作者对波纹管整体弯曲问题的研究 成果确定等效柱壳的抗弯刚度，给出了波纹管在内压作用下柱失稳临 界压力的计算公式. 由对前人实验的观察分析得出波纹管呈弹性柱失 稳的条件为其长细比大于1，在此条件下本文的计算结果和前人的实 验结果相一致.     

FINITE ELEMENT DISPLACEMENT PERTURBATION METHOD FOR GEOMETRIC NONLINEAR BEHAVIORS OF SHELLS OF REVOLUTION OVERALL BENDING IN A MERIDIONAL PLANE AND APPLICATION TO BELLOWS (Ⅰ)

In order to analyze bellows effectively and practically, the finite-element-displacement-perturbation method (FEDPM) is proposed for the geometric nonlinear behaviors of shells of revolution subjected to pure bending moments or lateral forces in one of their meridional planes. The formulations are mainly based upon the idea of perturba-tion that the nodal displacement vector and the nodal force vector of each finite element are expanded by taking root-mean-square value of circumferential strains of the shells as a perturbation parameter. The load steps and the iteration times are not as arbitrary and unpredictable as in usual nonlinear analysis. Instead, there are certain relations between the load steps and the displacement increments, and no need of iteration for each load step. Besides, in the formulations, the shell is idealized into a series of conical frusta for the convenience of practice, Sander’s nonlinear geometric equations of moderate small rotation are used, and the shell made of more than one material ply is also considered.     

旋转壳在子午面内整体弯曲的几何非线性摄动有限元肖及在波纹管计算中的应用（Ⅰ）

为切实有效地计算波纹管，建立了旋转壳在子午面内整体弯曲几何非线性问题的摄动有限元法。以结构环向应变的均方根为摄动小参数，将有限元节点位移列式和节点力列式直接展开。通过摄动小参数将非线性有限元的载荷分级和迭代过程有机地统一起来，即载荷的分级是有约束的，每一级载荷增量和所对应的位移增量之间的关系是已知的，每一级的计算一步到位。为叙述方便并具实用性，将旋转壳用截锥壳单元进行离散。位移分量和载荷分量沿环向按Fourier级数展开，沿子午线用多项式插值，端面弯矩和横向力化成载荷分量离散到节点上。采用Sanders中小转角非线性几何方程和各向同性广义Hooke定律，对多层材料叠合而成的旋转壳按各层薄膜应变、弯曲应变、扭转应变相等的原则进行处理，该方法能方便有效地计算单层和多层波纹管整体纯弯曲、横向弯曲的几何非线性问题。并为有限元处理非线性问题提供了一条新途径。