波纹管的有效面积计算
波纹管的压力有效面积是波纹管把均布压力转换为集中力输出的能力特性。波纹管与其它弹性元件联用时,必须要知道有效面积值。波纹管变形时有效面积保持不变,是设计力平衡式波纹管的Ti要问题。在大变形的波纹管中,山于波纹管的位移非线性,有效面积是随变形而改变。波纹管在安装到位后,很难保证波纹管轴线不歪扭,因此会使波纹管的特性改变,同时也改变了有效面积。
用数学表达式表示波纹管的有效面积A.为A=dp/dp波纹管在线性变形范围内工作时,共有效面积可表示为A=k1/k2这里的K1和K2,表示波纹管受集中力和均布压力的刚度。
钢波纹管有助于改善城市内涝
当前,钢波纹管的应用从较初的公路涵管逐步推广到高速公路、**公路、铁路、桥梁、农业、港口、机场、**管道、工业、商业建筑、民用住宅、矿山、旧基础设施修复、新能源和军事领域。根据美国有关机构调查统计,近几年,钢质波纹管占美国大口径管路市场的30%以上,美国波纹钢管的年销售额达到150亿美元。此外,日本、韩国等东亚国家自20世纪末也开始使用波纹管涵。
钢波纹管在工程应用上具有很多优势,如结构强度高,是钢筋混凝土强度的1倍~3倍;使用寿命长,可达*以上;重量轻、施工便捷,重量只有水泥制品的10%~20%,且土建与管体拼装可分开同时实施,施工期短,工期可缩短一半;轴向具有柔性,可适用于复杂地质条件和沉降比较严重的地区;在施工条件比较恶劣的地区或者特殊地质条件下,工程实际造价比同类跨径的钢筋混凝土桥、涵洞低;几乎不用维护,运行维护成本低;可进行工厂集中化生产,不受环境影响,有利于降低成本和质量控制;现场安装方便,无须使用大型设备;环保低碳,减少或根本舍弃了常规建材,如水泥、黄沙、石子、木材的使用,有利于环境保护。
随着环保意识增强、劳动力成本上升以及对施工要求提高,美国和加拿大等国家将钢波纹管的应用领域不断扩大,几乎涵盖了所有过去以混凝土、普通钢板为建构筑材料的领域,主要包括:公路、铁路和矿山隧道类,河流、污水、排水的沟渠和管道类,地下基础保护类,雨水、油类等液体储罐或井类,固体仓类,简易仓库和厂房类。
尤其值得注意的是,在面对暴雨导致的城市内涝问题时,美国的解决方案就是采取由CSP材料建成的地下雨水收集和释放系统。这种系统在美国作为停车场、公园、体育场馆、路堤、雨水淤积带、洪泛区、排水渠、洼地等商业、公共和民用建筑、公路设施的辅助系统,得到了大范围推广。
波纹管仪器表中的应用
压力测量仪表中的一种测压弹性元件。它是具有多个横向波纹的圆柱形薄壁折皱的壳体,波纹管具有弹性,在压力、轴向力、横向力或弯矩作用下能产生位移。波纹管在仪器仪表中应用广泛,主要用途是作为压力测量仪表的测量元件,将压力转换成位移或力。波纹管管壁较薄,灵敏度较高,测量范围为数十帕至数十兆帕。
另外,波纹管也可以用作密封隔离元件,将两种介质分隔开来或防止有害流体进入设备的测量部分。它还可以用作补偿元件,利用其体积的可变性补偿仪器的温度误差。有时也用作为两个零件的弹性联接接头等。波纹管按构成材料可分为金属波纹管、非金属波纹管两种;按结构可分为单层和多层。单层波纹管应用较多。多层波纹管强度高,耐久性好,应力小,用在重要的测量中。波纹管的材料一般为青铜、黄铜、不锈钢、蒙乃尔合金和因康镍尔合金等。