由于膨脹節的柱失穩和平面失穩都可能在塑性狀態下發生,因此,本文采用了非線性屈曲分析,材質模型為彈性理想塑性體.本節算例假設材料的彈性模量為2x10 Mpa,屈服應力為230Mpa.
由于膨脹節的柱失穩和平面失穩都可能在塑性狀態下發生，因此，本文采用了非線性屈曲分析，材質模型為彈性理想塑性體。本節算例假設材料的彈性模量為2x10 Mpa、屈服應力為230Mpa。有限元軟件為ANSYS，采用Shell 51殼單元。進行非線性屈曲分析需要給波紋管膨脹節設置初始缺陷，使其成為非軸對稱體。初始缺陷可以是波紋局部材料不均勻或形狀不規整。
有限元軟件一般提供兩種失穩分析方法，即特征值屈曲分析和非線性屈曲分析。特征值法是彈性分析，不能用于出現塑性變形的結構。由于膨脹節的柱失穩和平面失穩都可能在塑性狀態下發生，因此，本文采用了非線性屈曲分析，材質模型為彈性理想塑性體。本節算例假設材料的彈性模量為2x10 Mpa、屈服應力為230Mpa。有限元軟件為ANSYS，采用Shell 51殼單元。進行非線性屈曲分析需要給波紋管膨脹節設置初始缺陷，使其成為非軸對稱體。初始缺陷可以是波紋局部材料不均勻或形狀不規整。造成失穩的內壓用弧長法計算。
1.柱失穩
波紋補償器幾何參數：內徑150mm、波高25mm、波距25mm、壁厚0.5mm、10個波。用公式計算的內壓為0.17Mpa。
2.平面失穩
波紋補償器幾何參數：內徑300mm、波高30mm、波距30mm、壁厚0.8mm、4個波。用公式計算的內壓為0.63Mpa。
3.小結
用非線性屈曲分析既可以得出柱失穩又可以得出平面失穩，從側面說明這兩種失穩機理相同，波紋補償器發生何種失穩因波紋參數而定（主要是波數）。
