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金屬波紋管涵于1848年由法國人波登發(fā)明,主要應用于儀表行業(yè)。還可以作為中央空調(diào)的通風管道和礦井的通風管道,使用場合是面廣、量大、用途廣。經(jīng)過近2個世紀的發(fā)展,金屬波紋管涵的種類越來越多,制造工藝水平也越來越高,現(xiàn)已廣泛應用于航空航天、石油石化、儀器儀表、汽車、電力、冶金等各種領域。由于具有柔軟、疲勞、耐高壓、耐高低溫、耐腐蝕等諸多特性,金屬波紋管涵在燃氣輸配領域,正得到越來越多的應用。
波紋管的膨脹分2 個步驟,首先是完全作用于內(nèi)管壁的均布內(nèi)壓使其膨脹; 再就是用尺寸為圓管內(nèi)徑的脹管器對波紋管整。內(nèi)壓膨脹和脹管器的膨脹結果如圖7 和圖8 所示。由于采用了柔性、高強度的鋼波紋板,因此涵洞能夠較好的適應基礎的變形,再加上軸向波紋的存在使管涵具有優(yōu)良的受力特征,軸向和徑向同時分布因荷載引起的應力應變能較好的分散荷載,更好地發(fā)揮鋼結構的優(yōu)勢。經(jīng)過脹管器形定徑后波紋管的不圓度有很大改善,從而達到提高波紋管強度的目的。在模擬波紋管的膨脹過程中,首先在波紋管的內(nèi)表面施加16 MPa 左右的內(nèi)壓,之后采用一定直徑的膨脹器進行膨脹。用直徑為245 mm 的脹管器膨脹后波紋管的Mises 應力云圖如圖9 所示。膨脹后的大直徑為271. 4 mm,小直徑為261. 1mm,不圓度為3. 8%。