波纹管的失效特性

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波纹管的失效特性

  由于波纹管在各种用途的制件中应用很广泛,因此保证其可靠性已经成为非常迫切的问题。对于一般的加载情况来说,在拟定了各种结构的波纹管应力状态的精确计算方法之后,这个问题实际上就已经解决了。

  解决了可靠性问题方法的选择是和明确地规定失效的概念直接有关的。

  制件完全部分地丧失其工作能力称为失效。当安表现为波纹管发生泄漏,即出现了机械强度的破坏时,这种失效形式表征着波纹管的所谓强度可靠性。如果波纹管不完全丧失工作能力,只是表现为波纹管的工作参数“偏离”到允许范围之外,则称为部分失效。因此,部分失效表征着它的参数可靠性。

  正如使用波纹管的经验表明,在各种用途的制作中,基本上都是对波纹管提出了强度可靠性的要求,而对波纹管参数可靠性的要求目前实际上尚无定论。

  可见,对波纹管这几种类型的可靠性不能同等看待,这主要是由于它们所带来的损失程度各不相同。完全失效时,制件由于波纹管的原因而完全丧失工作能力;部分失效时,制件还能保留工作的能力,只是质量等级降低了一些。

  正确了解的物理实质,对于主定可靠性具有重要的意义。各种性质的失效都服从一定的规律,知道了这些规律,就有可能制定一些措施来消除或防止失效,设法提高其可靠性。

  波纹管和许多制件一样,可分为三种失效形式:由于混杂着漏波纹管或有隐蔽缺陷的波纹管之类的工艺废品而造成的额外失效;由于波纹管承受过载而引起的突然失效(在制件中没有相应的保护);以及损坏失效。

  对波纹管进行带有偶然性、所以很难预测。这种类型的失效是正常使用条件下发生的,其特点是几率很小。

  损坏失效是由于材料发生疲劳、松弛现象、自然时效等不可逆过程而引起的。由于这种形式的失效是有规律的自然过程的结果,所以它很难加以消除。但是,若能预先知道损坏失效出现的时间,则有助于研究这些过程发展的规律性以及确定哪些能够判定制件工作能力的重要工作参数。

  可以指出,在波纹管的各种各样的工作参数中,只有几个参灵敏对于评定可靠性杰说起 决定性的作用。

  波纹管的许多技术参数是由材料的物理机械性能值所决定的(如弹性模量、弹性迟滞、抗塑性变形的强度系数、疲劳强度等),而材料的性能取决于它的质量、机械加工和热处理规范。所以材料的性能在不同程度上受时间、温度和其他因素所影响。在任何实际材料中,都存在结构的不完善性,由于蠕变、应力松弛、变形时效等这些过程,使材料的物理机械性能发生一定的变化。这些过程就是波纹管技术参数不稳定性的根源。可以预料,波纹管的刚度和迟滞、最大工作行程、起始位置的特性漂移都要随时间而发生变化。

  通过实验表时,由于蠕变、应力松弛和载荷的周期性作用等原因会产生塑性变形的积累。譬如说,这种积累可以表现为波纹管起始长度的变化。但是波纹管的刚度、迟滞、非线性、有效面积的变化并不显著,通常不超过测量设备的误差。

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