金属波纹管的刚度试验和稳定性试验

　　金属波纹管是一种带横向波纹的圆柱形薄壁弹性壳体，作为管道和设备的位移补偿、隔振和柔性连接装置有着广泛的应用。金属波纹管的静动力特性的研究早已得到广泛的关注，但仍有许多问题尚待进一步研究。

　　为了验证有限元结果的正确性，进行金属波纹管的刚度和稳定性试验。

刚度试验

　　金属波纹管刚度试验原理如图所示。试验时试验件两端焊接端管和封盖，置于试验台上，下封盖与试验台固定，通过调整拉杆螺母来实现位移，位移由百分表监测。秤量显示仪调零后，记录各拉压力传感器预应力值，调整拉杆螺母施加位移，记录该位移下拉压力传感器的受力值，从而得到力一位移曲线，求出压力为零时金属波纹管的轴向拉压刚度值。

稳定性试验

　　金属波纹管稳定性试验原理如图所示。试验时试件两端密封，轴向限位，一端连接压力表，一端连接试压泵，通过试压泵缓慢给试件逐级加压，每级间的压力差不超过预计失稳压力的10%(取 0.04MPa)，保压5min，中途不得卸载，直至扭曲，最终测出临界失稳压力。

　　金属波纹管具有制造工艺复杂、成本高、安全可靠性差且损失弹性等缺点。根据金属塑性变形理论和金属压力加工原理，采取整体成形的方法制造出的金属波纹管，在保留了金属波纹管的优点的同时又克服了上述缺点。

　　金属波纹管的刚度及稳定性均显示强非线性特征，运用线性有限元模型引起的偏差较大，难以达到合适的精度要求。运用非线性有限元方法得到的结果和试验数据具有良好的一致性，能够较好地模拟金属波纹管的临界失稳压力及失稳形态。

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