金属波纹管设计的相关问题探讨

一般情况下，金属波纹管承受较大的系统压力、温度和介质腐蚀，同时波纹管还需要进行大位移变形，大位移变形将产生较大的应力。在波纹膨胀节、金属软管等系统中，波纹管是主要的多功能关键件，也是系统中薄弱环节和容易损坏的元件之一。
　　国内从事金属波纹管技术研究的院所、高等院校和企业有数十个，在组合电器波纹膨胀节、压力容器膨胀节、高温高压金属波纹管、转炉用吹氧软管设计、制造、试验和产品等方面取得较大的突破。
　　金属波纹管几何形状虽然比较简单，但是其设计计算复杂，涉及几何非线性（几何形状发生变化）、材料非线性（产生弹、塑性变形）等。到目前为止，国内还没有一种理论计算公式被广泛应用，普遍应用的一种工程设计公式是膨胀节制造商协会（简称EJMA）标准中的计算公式。EJMA标准的计算公式对波纹管结构进行了较大的近似和简化。该公式能部决一般工程上的应用问题，对设计精度要求高的金属波纹管，需要应用   方法进行金属波纹管设计。

金属波纹管补偿器它是以波纹管为核心的挠性元件，在管线上再作轴向、横向和角向三个方向的补偿。轴向型补偿器为了减少介质的自激现象。在产品内部没有内套管，在很大程度上了径向补偿能力，故一般仅用以吸收或补偿管道的轴向位移（如果管系中确需少量的径向位移，可以订货时予以说明其径 大位移量）：横向位移补偿器（大拉杆）主要吸收垂直于补偿器轴线的横向位移，小拉杆横向位移补偿器适合于吸收横向位移，也可以吸收轴向、角向和任意三个方向位移的组合：铰链补偿器（也称角向补偿器）。它以两上或三个补偿器配套使用（单个使用铰链补偿器没有补偿能力），用以吸收单向平面内的横向变形，万向铰链（角向）补偿器，由两个或三个配套使用，可吸收方向的变形量。

弯管力平衡式用于设备与设备之间的连接，其作用是补偿两设备之间管路的热膨胀，减小安装误差对设备产生的力，方便安装。采用弯管力平衡式波纹膨胀节能使设备不受内压产生的盲板力作用，设备的受力状况，设备容易固定。 　波纹膨胀节作为泵用软联管应用在泵的进、出口管路上。在泵的进、出口管路上安装的通用型，膨胀节来补偿管路的热膨胀，减小管路热膨胀对泵的推力，或吸收泵运行产生的振动。

应用工程设计法设计，应用有限元分析技术代替传统的设计手段，可以在设计阶段进行模拟，及时发现问题，缩短设计、研制周期，提高设计精度，提高金属波纹管的性能，提高金属波纹管的设计水平。