U型波纹管在扭转载荷作用下的稳定性分析

摘要

该文采用数值分析的方法对U型波纹管膨胀节在扭转载荷作用下的稳定性进行分析.该论文用非线性有限元预测出波纹管在扭转载荷作用下的失稳模态和失稳临界扭矩,并根据不同几何尺寸波纹管的失稳临界扭矩预测值,讨论了波纹管各结构参数对其失稳特性的影响.之后,比较了线性和非线性两种分析方法所得的结果,并用弧长法模拟了波纹管的后屈曲过程.最后根据已得出的分析计算结果,提出了在扭转载荷作用下U型波纹管膨胀节失稳临界扭矩的近似计算公式.

目录

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第1章概述

1.1课题来源

1.2膨胀节概述

1.3波形膨胀节分析方法的发展

1.4前人对波纹管的研究

1.5本课题研究的目的和意义

1.6本课题研究的主要内容

第2章:波纹管三维有限元分析模型的建立

2.1ANSYS通用有限元程序简介

2.2模型中波纹管的结构形式

2.3波纹管分析所采用的单元

2.4单元类型及网格密度的确定

2.5参数化模型的建立

第3章波纹管在扭转载荷作用下的稳定性分析

3.1失稳分析介绍

3.2屈曲分析方法研究

3.3波纹管在扭转载荷作用下的前屈曲分析计算

3.3.1波数对稳定性的影响

3.3.2厚度对波纹管稳定性的影响

3.3.3波高对波纹管稳定性的影响

3.3.4圆弧半径对波纹管稳定性的影响

3.3.5波根外直径对波纹管稳定性的影响

3.3.6波纹管各结构参数对失稳模式影响的结论

3.4波纹管在扭转载荷作用下的后屈曲分析计算

第4章波纹管受扭转载荷时失稳临界扭矩的简化计算公式

4.1四参数公式

4.2五参数公式

第5章波纹管在内压和扭转载荷共同作用下的稳定性分析

5.1在内压作用下波数对波纹管失稳临界扭矩的影响

5.2内压对波纹管扭转失稳的影响

第6章多层波纹管在扭转载荷作用下的稳定性分析

6.1多层波纹管与等厚度单层波纹管在扭转载荷作用下的失稳特性

6.1.1多层波纹管在扭转载荷作用下的失稳特性分析

6.1.2等厚度单层波纹管在扭转载荷作用下的失稳分析

6.2多层波纹管的层数对失稳临界扭矩的影响

6.3多层波纹管在扭转载荷作用下临界失稳时层间接触分析

第7章结论

参考文献

致谢

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