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Prueba de rigidez y estabilidad de fuelles metálicos

El fuelle metálico es una carcasa elástica cilíndrica de pared delgada con corrugaciones transversales, que tiene una amplia gama de aplicaciones como compensación de desplazamiento, aislamiento de vibraciones y juntas flexibles para tuberías y equipos. La investigación sobre las características estáticas y dinámicas de los fuelles metálicos ha sido ampliamente motivo de preocupación, pero todavía hay muchos problemas para estudiar más a fondo.

Para verificar la exactitud de los resultados de los elementos finitos, se llevaron a cabo las pruebas de rigidez y estabilidad de los fuelles metálicos.


Prueba de rigidez

El principio de la prueba de rigidez del fuelle metálico se muestra en la figura. Durante la prueba, el tubo de extremo y la cubierta se sueldan en ambos extremos de la pieza de prueba, colocados en el banco de prueba, y la cubierta inferior se fija al banco de pruebas. El desplazamiento se realiza ajustando la tuerca de la barra de acoplamiento, y el desplazamiento se controla mediante el indicador de cuadrante. Después de que el indicador de pesaje se ponga a cero, registre el valor de pretensado de cada sensor de tensión, ajuste el desplazamiento de la tuerca de la barra de acoplamiento, registre el valor de la fuerza del sensor de presión de desplazamiento descendente y obtenga la curva de fuerza-desplazamiento y encuentre el metal fuelle cuando la presión es cero. Valores de rigidez a compresión y tracción axial.


Examen de estabilidad

El principio de la prueba de estabilidad del fuelle metálico se muestra en la figura. Durante la prueba, la pieza de prueba se sella en ambos extremos y se limita axialmente. Un extremo está conectado al manómetro, un extremo está conectado a la bomba de prueba de presión, y la probeta es presurizada lentamente por la bomba de prueba. La diferencia de presión entre cada etapa no excede la presión de inestabilidad esperada. 10% (tomar 0.04MPa), mantener la presión durante 5 minutos, no se puede descargar en el medio hasta que se tuerza, y finalmente se mide la presión de inestabilidad crítica.


Los fuelles metálicos tienen las desventajas de un proceso de fabricación complicado, alto costo, seguridad y confiabilidad deficientes, y pérdida de elasticidad. De acuerdo con la teoría de la deformación plástica del metal y el principio de procesamiento de la presión del metal, el fuelle metálico fabricado por el método de formación integral supera las desventajas anteriores al tiempo que conserva las ventajas de los fuelles metálicos.


La rigidez y la estabilidad del fuelle metálico muestran fuertes características no lineales. La desviación causada por el modelo de elemento finito lineal es grande y es difícil lograr los requisitos de precisión adecuados. Los resultados obtenidos por el método de elementos finitos no lineales tienen buena consistencia con los datos experimentales, y pueden simular mejor la presión de inestabilidad crítica y la inestabilidad de los fuelles metálicos.