罗炳亮,王 云,闫 朝,杨 蓓

(1.南昌航空大学 飞行器工程学院,南昌 330063；2.台州学院 航空工程学院,浙江台州 318000)

0 引言

金属波纹管膨胀节可以吸收设备或管路因压力或温度变化而产生的轴向、横向和角向位移，广泛应用于大型内燃机冷却器、核电、石油化工、航空航天等领域[1-3]。加强型多层波纹管膨胀节可以用于高温高压的工况，但必须同时满足强度及柔度两项基本要求[4-5]。在高温高压工况下，通常采用加强环提高膨胀节可靠性，国内外学者对此也进行了广泛研究。DING等[6]对美国膨胀节制造商协会标准中波纹管膨胀节计算公式的计算模型进行了评价，并对两种不同材料的波纹管进行了扩展和推导，得到不同材料下加强型波纹管膨胀节的应力计算公式。李亮等[7]通过采用有限元分析软件，对大口径加强型多层U形波纹管在受内压及位移载荷下的应力应变进行了研究分析，发现波纹管外壁与加强环接触部分容易形成应力集中，装配时应尽量避免加强环与波纹管尖角接触。

上述研究都是基于加强环与波纹管密切接触的前提来考虑的，设计规范也是如此要求，较少有人对加强型多层波纹管膨胀节中加强环与波纹管间间隙进行系统深入研究。罗炳亮等[8]通过对加强环与波纹管的间隙研究，发现加强环间隙大小对膨胀节强度及刚度有较大的影响，并提出一种带加强环间隙控制的新型高强度、低刚度加强型波纹管膨胀节，即波纹管与加强环之间设计出合理间隙，可以有效提高加强型波纹管膨胀节强度性能，拓展了高压工况下加强型多层波纹管膨胀节的设计方法。……