萬向鉸鏈型膨脹節(jié)主應(yīng)力發(fā)生在底板銷孔處,剪應(yīng)力在銷軸接觸處,對(duì)于萬向環(huán),剪應(yīng)力在側(cè)板邊緣處。方形萬向環(huán)結(jié)構(gòu)主要是彎曲變形,萬向環(huán)變形發(fā)生在銷軸孔附近。
萬向鉸鏈型膨脹節(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。等效應(yīng)力出現(xiàn)在銷軸和鉸鏈板接觸處;主應(yīng)力出現(xiàn)在鉸鏈板與銷軸接觸處。鉸鏈板的剪應(yīng)力出現(xiàn)在鉸鏈板與銷軸接觸處。 萬向鉸鏈型膨脹節(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。
依據(jù)鉸鏈型膨脹節(jié)的受力結(jié)構(gòu)特征,認(rèn)為鉸鏈型膨脹節(jié)的主要受力部件為波紋管、鉸鏈板、萬向環(huán)、馬鞍板、立板等。本文分別對(duì)其建立力學(xué)模型進(jìn)行分析,并根據(jù)GB/T12777—2008中的校核公式進(jìn)行校核。
萬向鉸鏈型膨脹節(jié)設(shè)計(jì)如下:波紋管為0.8*2,雙層結(jié)構(gòu),內(nèi)徑2120mm。材料為0Cr18Ni10Ti(321),工作溫度120℃。有限元計(jì)算采用國內(nèi)外通用大型結(jié)構(gòu)分析軟件ANSYS14.0,工作載荷:角位移2°和外壓0.1MPa。
分析萬向環(huán)的受力情況,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)。
萬向鉸鏈型膨脹節(jié)主應(yīng)力發(fā)生在底板銷孔處,剪應(yīng)力在銷軸接觸處,對(duì)于萬向環(huán),剪應(yīng)力在側(cè)板邊緣處。方形萬向環(huán)結(jié)構(gòu)主要是彎曲變形,萬向環(huán)變形發(fā)生在銷軸孔附近。
萬向鉸鏈型膨脹節(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。等效應(yīng)力出現(xiàn)在銷軸和鉸鏈板接觸處;主應(yīng)力出現(xiàn)在鉸鏈板與銷軸接觸處。鉸鏈板的剪應(yīng)力出現(xiàn)在鉸鏈板與銷軸接觸處。
本文以萬向鉸鏈型膨脹節(jié)的有限元分析為例,以較為簡單可行的有限元分析技術(shù)對(duì)膨脹節(jié)的受力原件進(jìn)行了數(shù)值分析,并與GB/T12777有關(guān)內(nèi)容相結(jié)合來評(píng)定應(yīng)力分析的結(jié)果,為膨脹節(jié)的有限元應(yīng)力分析提供了較為實(shí)用的分析案例。