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波纹膨胀节中波纹管优化设计

发布者:海汇  发布日期:2023-03-20

波纹膨胀节具有位移补偿、减振降噪和密封的作用,目前已广泛应用于热力管线、工艺配线、泵和压力容器等设备上。波纹管膨胀节中波纹管的设计研究方法主要有解析法、数值法和工程近似法,其中工程近似法应用较普遍。波纹管补偿器的设计计算要考虑很多因素的影响,设计周期长、工作量大、容易因人为疏忽导致设计不合理;同时按照常规设计方法进行手工试算寻找较好结构尺寸很困难,设计人员很难对其进行优化。

波纹管是薄壁挠性元件,在内压作用下要吸收热膨胀或机械运动引起的位移,须能充分变形;应力分布比较复杂,需向弯曲应力为应力的主要部分;侧壁在内压作用下有鼓胀、屈服情况。目前国内生产的波纹管以U形为主,U形波纹补偿器分加强型和无加强型2种。

(1)在对波纹管结构分析的基础上,将影响波纹管性能的独立参数作为设计变量(2)采用以离散复合形法为主体的混合离散变量组合型优化方法对数学模型求解,并运用二次曲线加速、贴边搜索、较终反射技术等辅助功能,提高系统的优化效能。(3)实践表明:该系统能使波纹管在满足强度、稳定性和疲劳寿命的前提下,由单波补偿量较大和质量较小两个分目标函数构成的统一目标函数值较小,材料性能充分利用。


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