波纹管伸缩节设计参数的研究.doc

波纹管伸缩节设计参数的研究
陈
军,段云岭,杜效鹄,潘家铮
(清华大学水利水电工程系, 北京 100084)
摘要: 本文从分析水工波纹管伸缩节结构的荷载特点入手,使用 MSC. NASTRAN 有限元程序,计算比较了内水压力、轴
向变位和横向变位对波纹管伸缩节结构应力的影响。并根据分析计算的结果,对波纹管伸缩节中波纹管的各项参数提出了参考意见和最佳安装温度的计算公式。
关键词: 水力机械;设计参数;有限元分析;波纹伸缩节;荷载特点;最佳安装温度
中图分类号: TV34 , TV57013
文献标识码: A
Research on design para meters of bello w2type expansion joint
CHEN J un , DUAN Yunling , DU Xiaohu , PAN J iazheng
( Department of Hydraulic Engineering , Tsinghua University , Beijing 100084)
Abstract : In this paper ,the load character of the hydraulic bellow2type expansion joint is studied and the MSC.
NASTRAN software is used to analyze the influence of various loads on it . Based on the analysis results , some suggestions for the design parameters and the best setup temperature are proposed.
Key words : hydromechanics ; design parameters ; analysis by FEM ; bellow2type expansion joint ; load character ;
the best setup temperature
简介
伸缩节是压力管道中为减少或消除温度变位和沉陷变位所产生的附加应力而设置的构件。在以往的水利工程中,大多使用套筒式伸缩节。实践表明,套筒式伸缩节在运行中很少完全避免渗漏,需要经常进行维护。
波纹管伸缩节是在近来水利工程实践中逐渐发展起来的一种新型伸缩节1 ,2 ,一般包括波纹管、波芯体和外套管等基
本构件,具体如图 1 所示。在波纹管伸缩节中,波纹管和压力钢管是焊接成一体的,这种结构形式,使其不但可以很好地适应管道轴向变位和横向位移,而且具有滴水不漏的防渗效果。但是,波纹管伸缩节的设计还很不成熟。本文在讨论分析波
1
纹管伸缩节的基础上,对其设计参数提出一些建议。
图 1 波纹管伸缩节结构模型简图
Fig. 1 The model of bellow2type expansion joint
水工波纹管伸缩节结构特点
波纹管伸缩节和热力工程中经常使用的波纹管伸缩节具
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有很大的相似性,都是利用波纹管结构承受管道的变形荷载,而且后者的设计制造也已经十分成熟,所以,在波纹
管伸缩节的设计制造中经常借鉴后者的工程经验。但是,相对