金屬波紋管常溫疲勞壽命研究

　　在EJMA標準中，其數據是基于成形態波紋管的試驗數據，給出的是平均疲勞壽命，包含了尺寸偏差和應變集中的影響，但不包含設計系數，只適用于成形態波紋管。在ASME/ANSI.B31.3 Appendix X中，給出的是設計疲勞曲線，數據來源與EJMA標準的相同，但取其下限曲線，并對應力取1.25倍的系統，只適用于成形態波在紋管。在ASME.BPVC,Section Ⅷ,Div 1,Appendix BB中，其數據是基于成形態和熱處理態波紋管的試驗數據，并取其下限曲線，它包含了尺寸偏差和應變集中的影響，但不包含設計系數。ASME.BPVC,Section Ⅷ,Div 2,Appendix 6中，給出的是設計疲勞曲線，但曲線是基于光滑試件的試驗數據，并對應力和循環數分別取2和20的系數。

　　為了獲得應力與金屬波紋管疲勞壽命的關系，W.F.Anderson通過理論方法和試驗對無加強形、加強形及Ω形波紋管進行了分析，從3種類型108個波紋管試驗結果來看，不同壓力對金屬波紋管的疲勞壽命影響是不同的。另外，通過把計算的理論位移彎曲應力與理論壓力彎曲應力和壓力薄膜應力進行組合而獲得總的理論應力，該理論應力與波紋管疲勞壽命之間的相關系數是0.87。

　　M.Hamada等通過將旋轉殼體的彈塑性分析應用于U形波紋管，對U形波紋管各種形狀參數進行了彈塑性分析，分析結果用于修正波紋管設計的經驗公式。同時，作者通過將試驗結果與理論分析相結合，提出了適合于估算低周疲勞壽命的設計公式。

　　Subramanian（1994）基于疲勞壽命取決于材料的屈服強度而提出了用復合成形工藝，即液壓成形后再滾壓成形，來提高金屬波紋管的疲勞壽命。對比試驗的結果顯示，復合成形波紋管的疲勞壽命約為液壓成形的3倍。在此還提出了一種能比較準確地預測金屬波紋管疲勞壽命的非破壞性試驗方法。即對波紋管施加額定的總位移量，測出單個波紋吸收的位移量，按此單波位移量來計算應力范圍，然后由所適用的疲勞曲線求得相應的疲勞壽命。

　　鑒于大型金屬波紋管全尺寸疲勞壽命試驗在工程上實現的困難性，基于局部應力一應變預測構件疲勞壽命的理論，提出用光滑試板代替大型波紋管進行疲勞試驗，并用試板的疲勞曲線預測波紋管的疲勞壽命。