摘要：针对膨胀节万向环结构件分别进行公式计算设计、拓扑优化设计以及基于响应面优化设计。相对于公式计算采用ANSYS的优化设计模块完成常平环的轻量化设计。在满足设计要求下,拓扑优化设计减材26.6%,响应面优化设计减材36.6%,响应面优化方法减材效果显著,但主要优化尺寸,而拓扑优化主要优化产品结构。在给定的输入参数范围内,通过响应面优化方法可以得出常平环宽度b对其最大等效应力以及最大变形量最为敏感,设计时应合理调整。

摘要：油气储运离不开管道输送,而管道输送受到外界影响特别是温差变化时,管道的热胀冷缩会引起管道发生位移,给输送的安全性和稳定性带来隐患,而铝合金膨胀节作为管道输送过程中热位移补偿器已经得到了广泛的应用。为了研究特殊工况下,如何更好地按照美国机械工程师学会(American Society of Mechanical Engineers,ASME)的要求使用铝合金膨胀节,以某跨国企业管道工程为例,探讨了当选用铝合金膨胀节时,在与ASME规范出现偏离情况下的解决措施和技术思路,提出了当"U形波纹环面半径小于3倍的波纹管厚度(t)时"的适用条件;同时提出了铝合金膨胀节采用搅拌摩擦焊的焊接方式,并进行了适应性验证。最终形成了ASME的Code Case 2587和Code Case 2593—1两个规范案例。该研究成果为同等条件下产品的设计、研发和生产提供了理论依据和实现方法。

摘要：以某航空项目膨胀节承力件强度校核、某水电项目承压管道应力计算、某隧道建设项目管道波纹管外压稳定性计算为例,介绍了ANSYS在大口径膨胀节设计中的应用。针对航空项目大口径膨胀节复杂结构承力件,采用ANSYS配合热点应力法(HSM)对膨胀节承力件强度进行数值计算。水电项目大口径膨胀节承压接管为抬高阶梯结构,采用应力线性化方法校核应力集中区域强度。对隧道大口径异形膨胀节进行非线性屈曲分析,校核外压稳定性。通过3个案例总结ANSYS在大口径膨胀节设计中的应用方法,旨在为管道膨胀节设计人员提供参考。

摘要：第9版EJMA标准于2008年正式发布,相对于第8版,EJMA标准不仅在排版方面做了较大地改动,而且在内容上也进行了修改和补充,这些修订将对膨胀节的设计、制造有较大的影响。对第9版EJMA标准对圆形波纹管的主要修订内容进行介绍并作相应的分析。

摘要：Ω形波纹管通常用于高压场合,但在许多实际应用中需要Ω形波纹管按多工况设计,既要承受较高的内压,又要承受负压或真空。EJMA标准提供了Ω形波纹管承受内压时的计算方法,但该标准明确说明受负压的Ω形波纹管不包含在标准中。目前国际上的其它波纹管膨胀节的设计标准和规范也均未涉及受负压的Ω形波纹管的计算。本文在之前的研究成果基础上对Ω形波纹管的强度计算公式进行了进一步的分析研究和改进,提出了受负压或真空的Ω形波纹管计算的建议,该建议已被EJMA标准采纳。

摘要：Ω形波纹管通常用于高压场合,但在许多实际应用中需要Ω形波纹管按多工况设计,既要承受较高的内压,又要承受负压或真空。通过分析研究,提出了受负压或真空的Ω形波纹管的强度计算公式,并针对Ω形波纹管子午向弯曲应力公式中的修正系数K采用有限元的方法进行研究。为确保计算结果准确,专门制造了2台DN750和2台DN1400的Ω形波纹管进行试验验证有限元的模型及计算结果的准确性。根据Ω形波纹管不同的圆环半径比值rt/r和直径共建立了100个模型,并分成了2组,每组各50个模型,后又补充增加了5个DN3000的模型。根据以上计算结果,提供了系数K的数据及拟合曲线。

摘要：对U型波纹管的有加强和无加强型式,在满足强度、柔性、工艺要求和最经济的原则下,选用网格法对其进行波纹管结构参数的优化设计及常规设计,所得优化结果为问题的全局最优解;且整个设计系统操作简单、运行稳定。

摘要：作为工程上应用广泛的波纹管,其结构完整性设计即是在满足疲劳寿命、强度、稳定性、刚度、生产工艺及补偿量的条件下,设计合理的波纹管结构参数。以单位重量下波纹管的补偿量最大为目标,建立波纹管结构完整性优化设计模型,采用优化领域的最新研究方法—粒子群算法(PSO)实现其结构参数优化设计。并给出了具体应用算例,其结果显示使用方法设计出的波纹管性能比在用的波纹管性能更佳,表明提出的波纹管结构完整性优化设计模型正确,使用PSO法求解波纹管结构优化设计高效、可行。

摘要：Ω形波纹管通常用于高压场合,但在许多实际应用中需要Ω形波纹管按多工况设计,既要承受较高的内压,又要承受负压或真空。EJMA标准提供了Ω形波纹管承受内压时的计算方法,但该标准明确说明受负压的Ω形波纹管不包含在标准中。目前国际上的其他波纹管膨胀节的设计标准和规范也均未涉及受负压的Ω形波纹管的计算。对此进行了分析研究并对部分结果通过有限元分析进行验证,提出了受负压或真空的Ω形波纹管的推荐计算方法。

摘要：2009年3月份，一位乡镇企业老板的一番话对我触动很深。“我现在有一半的时间都在找关系，想尽一切办法，往核电系统跑。一到核电厂我就兴奋!”他说：“你们很有战略眼光，抢先取得了核级膨胀节的设计制造许可证。”随即话锋一转，“你们有那么好的技术资源，在市场中又有良好的品牌形象，要加快在核电系统的市场运作啊。”后来了解到，该老板经营的厂只有30多名员工。他放弃了部份低端用户，把主要精力放到核电厂市场开发上。他已经拿到核电厂常规岛近1000万元的管路支承件设备合同。