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预应力属波纹管的结构优化

时间:2018-03-18   来源:预应力属波纹管结构   作者:预应力属波纹管结   点击:

  预应力属波纹管作为减震元件、补偿元件、。密封元件及管路连接件,在日常生活中得到了广泛应用。由于经受循环载荷作用,其结构设计既要保证部件具备一定的位移补偿来满足工程应用的需要;同时需要兼顾强度、刚度、疲劳寿命及稳定性等性能约束:而在相同的材料和结构设计情况下,成形工艺成为影响预应力属波纹管性能的主要因素,是其结构设计需要考虑的必备条件,所以预应力属波纹管结构设计是典型的多目标协同优化设计问题。

预应力属波纹管的结构优化

  在以往的工艺过程中,以分析设计为准则的校核式设计往往需要凭借人为经验反复运算才能得到一个满意的设计结果,周期长,工作量大;而单单以成形态预应力属波纹管性能参数为对象的设计方法口’41或以成形工艺性能为对象的优化分析,都很难同时兼顾到成形工艺性最优和目标最优的要求。在实际应用中,特别在大直径预应力属波纹管设计过程中,人们更希望获得兼顾重量(成本)和位移补偿量的一组最优解,然后在两者之间做出平衡,选出自身满意的结构参数。

  

预应力属波纹管液压成形工艺优化

  传统的液压成形工艺设计包括坯料长度计算、成形压力设计、变薄量控制、成形模具设计等方面。其中,成形模具设计变量多,各部位的几何尺寸、形位公差等参数需要经过长期实践经验来调整,目前的生产工艺普遍采用已有符合国家或企业标准的成熟模具设计方案。

  

预应力属波纹管壁厚的优化控制

  采用液压成形工艺加工预应力属波纹管时,管壁变薄不可避免,同时壁厚变薄量是衡量预应力属波纹管成形质量的重要因素。不同的应用环境对变薄量的要求不一样,适当增加变薄量可以节省材料,过大的变薄量则影响预应力属波纹管使用寿面,降低应力强度,甚至在成形中期发生破裂缺陷而不能成形。

  预应力属波纹管结构优化的协同设计方法能够兼顾到成形工艺优化和目标优化,获得较为理想的实际案例优化结果,同以往的结构优化方法相比,可以为用户提供更全面的设计信息,体现了经济性和高效性,可以为预应力属波纹管的制造信息化提供借鉴。

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