波紋管:壓力測量儀表中的一種測壓彈性元件。它是具有多個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量儀表的測量元件,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)分隔開來或防止有害流體進入設(shè)備的測量部分。它還可以用作補償元件,利用其體積的可變性補償儀器的溫度誤差。有時也用作為兩個零件的彈性聯(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。多層波紋管強度高,耐久性好,應(yīng)力小,用在重要的測量中。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算方法之外,國外還有許多種其它的計算剛度的方法,在此不再介紹。我國的力學(xué)工作者在波紋管的理論研究和實驗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)攝動法
(2)數(shù)值積分的初參數(shù)法
(3)積分方程法
(4)攝動有限單元法
上述方法都可以對波紋管進行比較的計算。但是,由于應(yīng)用了較深的理論和計算數(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,有些元件用作隔振部件.本身就處在振動條件下。對于在特殊條件下應(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)的振動頻率,或至少比系統(tǒng)振頻高出50%。