压力容器U形膨胀节通用计算表(国际单位).MicrosoftExcel

已知设计内压 P MPa设计外压 P MPa设计温度 t ℃膨胀节总轴向力 F N一个波轴向位移 e1 (或e1=F/K）设计要求的操作循环数 Nd疲劳安全系数 nf nf≥15波纹管、直边段 材料参数材料钢板负偏差 C1 mm腐蚀裕量 C2 mm设计温度下材料的许用应力 [σ ]bt Mpa设计温度下材料的弹性模量 Ebt Mpa常温下材料的弹性模量 Eb Mpa冷态下材料弹性模量 Ebc Mpa热态下材料弹性模量 EbH MPa设计温度下材料的屈服点 σ st Mpa平均直径 Dm mm几何尺寸公称直径 DN m m直边段外径 D0 mm直边段长度 L4 mm波高 h m m波距 W m m波数 n 层数 m 一层名义厚度 S mm成形减薄后的壁厚 S p m m一层有效厚度 S e m m直边段加强圈材料设计温度下弹性模量 E ct Mpa加强圈有效厚度 Sc mm直边段加强圈长度 Lc mm波纹管直边段与波纹内径 Db mm直边段加强圈平均直径 Dc=Db+2mS+Sc mmk=L4/[1.5(DbS)1/2] 当k≥1时，取k=1Tf=Ebc/EbH设 计 条 件系 数图6-2,3,4横座标值 W/2h图6-2,3,4右端纵座标曲线值 W/[2.2*(Dm*Sp)1/2]查图6-2得 Cp查图6-3得 Cf查图6-4得 Cd一个波轴向刚度 K=1.7*（mDmEbt/Cf)*[(Sp+C2)/h]3 N/mm总体刚度 Kn=k/n N/mm应力计算直边段周向薄膜应力 σ z=(PD02L4Ebtk)/[2(mSEbtL4D0+SckEctLcDc)] Mpa加强圈周向薄膜应力 σ z=(PDc2L4Ectk)/[2(mSEbtL4D0+SckEctLcDc)] Mpa波纹管周向薄膜应力 σ 1=PDm/(2mSp)*[1/(0.571+2h/W)] MPa波纹管经向薄膜应力 σ 2=Ph/(2mSp) MPa波纹管经向弯曲应力 σ 3=P/(2m)*(h/Sp)2*Cp MPa波纹管经向薄膜应力 σ 4=Eb(Sp+C2)2*e1/(2h3Cf) MPa波纹管经向弯曲应力 σ 5=5Eb(Sp+C2)e1/(3h2Cd) MPaσ p=σ 2+σ 3 Mpaσ d=σ 4+σ 5 Mpaσ R=0.7σ p+σ d Mpa对于奥氏体不锈钢波纹管，当σ R〉2σ st时,还应进行疲劳寿命校核疲劳破坏循环次数 N=[12820/(Tfσ R-370)]3.4许用循环次数 [N]=N/nf设计要求的操作循环次数 Nd外压校核波纹管惯性矩 I1-1=nmSp[(2h-W)3/48+0.4W(h-0.2W)2] mm4与膨胀节的L等长的壳体断面惯性矩 I2-2=So3L/12 mm4容器圆筒名义厚度 Ss mm膨胀节及两侧圆筒总长度 L1 mm膨胀节每一侧圆筒长度 L 2 mm当 I1-1＞＝I2-2时,由图6-7查得 A连接膨胀位移应力组合应力平面失稳压力Ps=1.4mSp2σ st/(h2Cp)系 数刚度内压应力当 I1-1＜I2-2时, A=1.1/(D0′/S0)2容器圆筒外径 D0′ m m钢板厚度...