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波紋管的預應力計算方法

目前，應用比較普遍的方法有如下兩種：

　　1．數值法計算波紋管應力

　　假定波紋管的全部波紋都處于同一條件下，在計算時只研究波紋管波紋的單個半波。這樣，在研究中就不考慮端部波紋，雖然端部波紋的邊界條件與中間波紋有所不同。數值法是根據E．列斯涅爾對于變壁厚回轉薄殼產生軸向對稱變形時所列的非線性方程來解的。在推導E．列斯涅爾方程時，應用了薄殼理論的一般假定，其中包括：與環殼曲率主半徑相比厚度很小的假定；材料的均一性和各向同性的假定。重要應用于后張預應力水泥結構，拉桿的成孔，擁有密封性好、無滲水漏槳、環剛度高、摩擦參數小、耐老化、抗電侵蝕、柔彈力好、不易被搗棒鑿破和新式的聯接方式使施工聯接更方便的長處。采用上述假定也會給計算帶來一定的誤差。因為在制造波紋管時，管坯的軋制，拉深和隨后的波紋塑性成形會造成材料力學性能上的各向異性和不均勻性。

　　2．美國EJMA 應力計算方法

　　波紋管的有效面積計算

　　有效面積是波紋管的基本性能參數之一，它表征波紋管將壓力轉換為集中力的能力，在利用波紋管把壓力變成集中力輸出的場合，有效面積就是一個重要參數。

　　波紋管用于力平衡式儀表時，其有效面積的穩定性會直接影響著儀表的精度。所以在這種場合不但要求波紋管具有合理的有效面積，而且還要求有效面積在工作過程中不隨工作條件而變化。

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金屬波紋管生產發展簡史

金屬波紋管、膜片膜盒、壓力彈簧管等彈性元件出現得比較早，它們與生產實際結合較密切。隨著產業革命的發展，蒸汽鍋爐得到了大量的應用。為了確保蒸汽鍋爐的安全生產，國外在19世紀中期研制出帶有彈性元件的壓力測量儀表。1848年，法國人波登發明了C型彈管（稱為“波登管”），兩年之后制成了臺波登管式壓力表，1870年又出現了波紋管式蒸汽壓力測量儀表。資產構造較輕，臨時ROE的晉升重要來自于凈資產周轉率的進步，其中支出周轉更減輕要，即跑量。20世紀初，美、英、德等國相繼建立了一些彈性元件專業化生產廠，生產各種類型的波紋管、膜片膜盒和壓力彈簧管。美國國家標準（NBS）在20年代對金屬膜片型面及特性進行了一系列的研究工作。前蘇聯在30年代對波紋管、膜片膜盒等彈性元件設有專門的研究和研制機構。

   第二次以后，隨著工業生產和科學技術的迅速發展，波紋管，膜片膜盒等彈性元件在基礎理論、設計計算、制造技術等方面都得到了進一部的發展和提高。由于氣動和電動單元組合儀表的廣泛應用，使波紋管類彈性元件進入了大量生產和使用階段。60—70年代是儀表彈性元件的發展時期。還可以作為中央空調的通風管道和礦井的通風管道，使用場合是面廣、量大、用途廣。隨著儀器儀表與控制系統的大量應用，對波紋管，膜片膜盒等彈性元件的需求量增加。前蘇聯每年波紋管的生產量約為數百萬個，美國有近30家波紋管生產廠。

   20世界末，科學技術取得了突飛猛進的發展，各種新原理的傳感器和變送器相繼問世，儀表彈性元件的應用受到了限制。但是，由于波紋管類彈性元件具有性能穩定、使用可靠等特點，它們在壓力，軸向力，橫向力以及彎矩的作用下能夠產生很大的位移。波紋管因其輕便，方便安裝，具有節約能源、保護自然生態環境等方面的優點，符合國家產業發展方向。這些性能使波紋管及其組件在各種技術領域中得到了新的應用。