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波紋管是指用可折疊皺紋片沿折疊伸縮方向連接成的管狀彈性敏感元件。波紋管在儀器儀表中應用廣泛，主要用途是作為壓力測量儀表的測量元件，將壓力轉換成位移或力。波紋管管壁較薄，靈敏度較高，測量范圍為數十帕至數十兆帕。它的開口端固定，密封端處于自由狀態，并利用輔助的螺旋彈簧或簧增加彈性。工作時在內部壓力的作用下沿管子長度方向伸長，使活動端產生與壓力成一定關系的位移。活動端帶動指針即可直接指示壓力的大小。波紋管常常與位移傳感器組合起來構成輸出為電量的壓力傳感器，有時也用作隔離元件。由于波紋管的伸展要求較大的容積變化，因此它的響應速度低于波登管。波紋管適于測量低壓。

波紋管主要包括金屬波紋管、波紋膨脹節、波紋換熱管、膜片膜盒和金屬軟管等。金屬波紋管主要應用于補償管線熱變形、減震、吸收管線沉降變形等作用，廣泛應用于石化、儀表、航天、化工、電力、水泥、冶金等行業。塑料等其他材質波紋管在介質輸送、電力穿線、機床、家電等領域有著不可替代的作用。

波紋管:壓力測量儀表中的一種測壓彈性元件。它是具有多個橫向波紋的圓柱形薄壁折皺的殼體，波紋管具有彈性，在壓力、軸向力、橫向力或彎矩作用下能產生位移。波紋管在儀器儀表中應用廣泛，主要用途是作為壓力測量儀表的測量元件，將壓力轉換成位移或力。波紋管管壁較薄，靈敏度較高，測量范圍為數十帕至數十兆帕。另外，波紋管也可以用作密封隔離元件，將兩種介質分隔開來或防止有害流體進入設備的測量部分。它還可以用作補償元件，利用其體積的可變性補償儀器的溫度誤差。有時也用作為兩個零件的彈性聯接接頭等。波紋管按構成材料可分為金屬波紋管、非金屬波紋管兩種;按結構可分為單層和多層。單層波紋管應用較多。多層波紋管強度高，耐久性好，應力小，用在重要的測量中。波紋管的材料一般為青銅、黃銅、不銹鋼、蒙乃爾合金和因康鎳爾合金等。

使金屬波紋管或其它彈性元件產生單位位移所需要的載荷值稱為元件的剛度，一般用"K"表示。如果元件的彈性特性是非線性的，則剛度不再是常數，而是隨著載荷的增大發生變化。一般工程用的波紋管類彈性元件，剛度允差可限定在+/-50%之內。波紋管的剛度按照載荷及位移性質不同，分為軸向剛度、彎曲剛度、扭轉剛度等。在波紋管的應用中，絕大多數的受力情況是軸向載荷，位移方式為線位移。以下是幾種主要的波紋管軸向剛度設計計算方法:

1.能量法計算波紋管剛度

2.經驗公式計算波紋管剛度

3.數值法計算波紋管剛度

4.EJMA 標準的剛度計算方法

5.日本TOYO 計算剛度方法

6.美國KELLOGG(新法)計算剛度方法

除了上述六種剛度計算方法之外，國外還有許多種其它的計算剛度的方法，在此不再介紹。我國的力學工作者在波紋管的理論研究和實驗分析方面作了大量工作，取得了豐碩的研究成果。其中主要的研究方法是:

(1)攝動法

(2)數值積分的初參數法

(3)積分方程法

(4)攝動有限單元法

上述方法都可以對波紋管進行比較精確的計算。但是，由于應用了較深的理論和計算數學的方法，工程上應用有一定的困難，也難于掌握，需要進一步普及推廣。

金屬波紋管與螺旋彈簧聯用時的剛度計算

在使用過程中，對剛度要求較大，而金屬波紋管本身剛度又較小時，可以考慮在波紋管的內腔或外部配置圓柱螺旋彈簧。這樣不僅可以提高整個彈性系統的剛度，而且遲滯引起的誤差也可以大為減小。這種彈性系統的彈性性能主要取決于彈簧的特性和波紋管有效面積的穩定性。

波紋管的彎曲剛度

波紋管的應力計算

金屬波紋管作為彈性密封零件，首先要滿足強度條件，即其大應力不超過給定條件下的許用應力。許用應力可由極限應力除以安全系數得出。根據波紋管的工作條件和對它的使用要求，極限應力可以是屈服強度，也可以是波紋管失穩時的臨界應力，或者是疲勞強度等。要計算波紋管大工作應力必須分析波紋管管壁中的應力分布。

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