本文采用数值分析的方法对U型波纹管膨胀节在扭转载荷作用下的强度和稳定性进行分析。 本论文分别采用有限元法和等效圆筒法对波纹管在扭转载荷作用下的应力分布和位移变化情况进行了计算。等效圆筒计算和有限元分析均表明，在相同的扭转载荷作用下，随着波数的增加，波纹管所受的扭转剪应力基本不变，扭转角逐渐增加，而且采用等效圆筒计算扭转剪应力和用有限元计算的扭转剪应力基本相同，用等效圆筒来计算扭转剪应力是一种方便有效的方法。 有限元分析表明，波纹管在扭转载荷作用下存在两种失稳形式，即平面失稳和柱面失稳。本文考虑了波纹管的波数、厚度、轴向压力以及波高、波距对波纹管的临界失稳载荷和失稳模态的影响。随着波数的增加，波纹管的失稳模态由平面失稳转为柱面失稳，而临界失稳载荷则逐渐减小；随着厚度的增加，波纹管的临界失稳载荷迅速提高，增加厚度可以较大的提高波纹管承受扭转载荷的能力；轴向力对承受扭转载荷的波纹管的稳定性的影响很小；小波高的波纹管易于发生平面失稳，而小波距的波纹管则更易于发生柱面失稳。 本文对波纹管在扭转载荷作用下的非线性失稳进行了初步分析，由屈曲历程及应力随载荷的变化关系，可知，承受扭转载荷的波纹管在接近失稳之时，其扭转剪应力Sxy和Syz变化很小，而正应力Sx、Sz和剪应力Szx则迅速增加，导致波纹管发生失稳。通过对非线性失稳和线性失稳分析结果的比较可知，对于平面失稳，用线性失稳载荷来替代非线性失稳载荷是不安全的；而对于柱面失稳，这种替代在北京化工大学学位论文用纸一定的安全范围内是可行的。关键词:波纹管，有限元，稳定性一~一一一一一.一一-‘一.一一一~.一~一一 .11·