非成形态波纹管的疲劳寿命的确定

非成形态波纹管的疲劳寿命的确定一、对于非成形态无加强波纹管的疲劳寿命的确定如图所示，ASMEB31.3规范委员会采用了EJMA的波纹管疲劳试验基本数据，并对基本数据进行分析，将其中一些认为有可能失真的数据去除，再为这些比较可靠的数据绘制最佳拟合疲劳曲线，将该最佳拟合疲劳曲线向下调至疲劳数据点下界，最后应用ASME规范Ⅷ-2附录6“实验应力分析”应用最小安全系数绘制设计疲劳曲线（用循环次数系数2.6控制低于40，000周次，应力系数1.25控制高于40，000周次）。二、对于非成形态加强型波纹管的疲劳寿命的确定对于非成形态加强型波纹管的疲劳寿命曲线，ASMEB31.3规范委员会采用了特殊的处理方法，他们未直接采用加强型波纹管的疲劳试验数据，认为加强型波纹管的疲劳试验数据的最佳拟合疲劳曲线不能很好地代表疲劳试验数据（考虑到加强型波纹管位移应力计算公式中包含一个计及内压影响的修正，该修正可能是不精确的。压力应力影响位移应力计算方法上的不精确会使疲劳试验数据失真）。ASMEB31.3不采用加强型波纹管的疲劳试验数据的最佳拟合疲劳曲线，而是将无加强型波纹管的疲劳试验数据的最佳拟合疲劳曲线用于加强型波纹管，然后用一个应力系数将无加强型波纹管的疲劳试验数据的最佳拟合疲劳曲线移位，直到它以加强型波纹管的疲劳试验数据为下界，最后把最小安全系数加到该曲线上绘制设计疲劳曲线（用循环次数系数2.6控制低于40，000周次，应力系数1.25控制高于40，000周次），表示成型态奥氏体不锈钢加强型波纹管的疲劳试验数据、下界疲劳曲线及最后所得到的设计疲劳曲线，如下图所示。三、对于其它材料波纹管的疲劳寿命的确定ASMEB31.3规范附录X中膨胀节疲劳寿命设计公式的具有适用条件，由于EJMA标准中用于建立疲劳曲线的所有疲劳数据都来自成形（不经热处理）的奥氏体不锈钢波形膨胀节的试验。ASMEB31.3规范附录X中膨胀节疲劳寿命设计公式只适用于成型态奥氏体不锈钢波纹管在环境温度下设计疲劳寿命的评估，该曲线的有效范围为循环次数从103到105，而且公式中的应力计算都是基于EJMA标准的计算公式。但ASMEB31.3规范并不禁止使用其它合金材料，在工程建造中如Inconel625等其它合金材料作为波纹管是相当普遍的，由于这些特殊合金的波形膨胀节疲劳试验数据不足，ASMEB31.3附录X参考ASME第Ⅷ卷第2篇的附录6规定了建立其它合金材料疲劳曲线的规则。