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。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。
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。
有效面積
對于實現壓力一力或力一壓力轉換的彈性元件,還有一個重要的功能指標是有效面積。有效面積是指彈性元件在單位壓力作用下,當其位移為零時所能轉換成集中力的大小。
使用壽命
彈性元件下作時有兩種狀態;一種是在一定的載荷和位移情況下工作,并保持載荷、位移始終不變或很少變化,稱為靜態工作;另一種使用情況是載荷和位移不斷周期往復交替變化.元件處于循環工作狀態。由于工作狀態的不同,元件損壞或失效的模式也不同。儀表彈性敏感元件工作在彈性范圍內,基本上處于靜態工作狀態,使用壽命很長,一般達到數萬次到數十萬次。工程中應用的波紋管類組件,有時工作在彈塑性范圍或交變應力狀態,壽命只有成百上干次。元件在循環工作時必須給定許用工作壽命,規定循環次數、時間和頻率。
彈性元件的額定壽命是元件設計時定出的預期使用壽命,要求在這段期間內元件不允許出現疲勞、損壞或失效等現象。

