萬向鉸鏈型波紋管膨脹節(jié)是一種自約束型膨脹節(jié),由于其本身的結(jié)構(gòu)件承擔(dān)了內(nèi)壓推力,一旦其結(jié)構(gòu)件發(fā)生斷裂,將對(duì)整個(gè)管系產(chǎn)生較嚴(yán)重的破壞。
萬向鉸鏈型波紋管膨脹節(jié)內(nèi)徑2120mm,波紋管為0.8*2,雙層結(jié)構(gòu),材料為0Cr18Ni10Ti(321),工作溫度120℃。有限元計(jì)算采用通用大型結(jié)構(gòu)分析軟件ANSYS14.0,工作載荷:角位移2°和外壓0.1MPa。
萬向環(huán)每邊通過銷軸與鉸鏈板鏈接,每個(gè)銷軸是由上下兩個(gè)板拉動(dòng)。銷軸與萬向環(huán)之間采用面面接觸,摩擦系數(shù)0.2,有限元計(jì)算時(shí)采用MPC算法進(jìn)行接觸分析。
萬向鉸鏈型波紋管膨脹節(jié)的壓力推力由萬向環(huán)和鉸鏈板等結(jié)構(gòu)件承擔(dān),其中鉸鏈板(拉板)是通過銷軸與萬向環(huán)連接的。
萬向鉸鏈型波紋管膨脹節(jié)的大剪應(yīng)力在銷軸接觸處,對(duì)于萬向環(huán),大剪應(yīng)力在側(cè)板邊緣處。
大等效應(yīng)力出現(xiàn)在銷軸和鉸鏈板接觸處;大主應(yīng)力出現(xiàn)在鉸鏈與銷軸接觸處;鉸鏈板的大剪應(yīng)力出現(xiàn)在鉸鏈板與銷軸接觸處;鉸鏈板與銷軸的評(píng)定條件根據(jù)GB/T12777-2008《金屬波紋管膨脹節(jié)技術(shù)條件》。