本文主要分析了不带加强环的单层单波Ω形及单层单波U形膨胀节在内压作用下的最大载荷、在轴向力作用下的最大载荷以及能承受的最大轴向位移，并按照分析设计标准对两者的承载与变形补偿能力进行了比较；分析了带加强环和不带加强环的单层单波Ω形膨胀节在内压作用下的最大载荷、在轴向力作用下的最大载荷以及能承受的最大轴向位移，并按照分析设计标准对两者的承载与变形补偿能力进行了比较；分析了带加强环的多层单波Ω形膨胀节在内压作用下的极限载荷，并与常规计算公式进行比较；将梁、壳单元及实体单元换热器模型计算结果与实测值进行比较、将带Ω形及U形膨胀节与不带膨胀节的固定管板式换热器的梁、壳单元模型的计算结果比较，得到以下结论：1.在内压作用下，不带加强环的单层单波Ω形和U形膨胀节应力强度最大值均发生在倒圆角与筒体直边段相连处，但前者的强度条件由膨胀节中部结构连续处的Pm+Pb值控制，后者的强度条件由膨胀节中部结构连续处的Pm值控制，Ω形膨胀节承受内压的能力稍大于U形膨胀节。 2.在轴向力作用下，上述两种膨胀节的最大应力强度都发生在波峰中部，强度条件均由该处的Pm+Pb值控制，U形膨胀节承受轴向力的能力大于Ω形膨胀节。 3.在同样的轴向力作用下，Ω形膨胀节的轴向补偿量较大。但在各自能承受的最大轴向载荷下，U形膨胀节能达到的轴向补偿量更大。 4.在内压作用下，带加强环的单层单波Ω形膨胀节应力强度最大值发生在膨胀节中部的结构连续处，其强度条件由该处的Pm+Pb值控制；不带加强环的单层单波Ω形膨胀节应力强度最大值发生在倒圆角与筒体直边段相连处，但其强度条件由膨胀节顶部结构连续处的Pm值控制。带加强环的Ω形膨胀节承受内压的能力远大于不带加强环的Ω形膨胀节和相同几何参数的U形膨胀节。 5.在轴向力作用下，带加强环的Ω形膨胀节应力强度最大值发生在膨胀节倒圆角与加强环外壁相连处，而其是否符合强度条件由膨胀节中部结构连续处的Pm+Pb值控制，不带加强环的Ω形膨胀节最大应力强度发生在波峰中部，强度条件由该处的Pm+Pb值控制。带加强环的Ω形膨胀节承受轴向力的能力远大于不带加强环的Ω形膨胀节和相同几何参数的U形膨胀节。 6.在同样的轴向力作用下，带加强环的Ω形膨胀节的轴向补偿量远小于不带加强环的Ω形膨胀节和相同几何参数的U形膨胀节。 7.在内压作用下，当摩擦系数为0.2时，带加强环的多层单波Ω形膨胀节采用有限元方法计算出的极限载荷约为按常规设计公式计算结果的1.92倍，考虑材料设计系数后，两者结果比较接近。 8.膨胀节的极限载荷随着接触对的摩擦系数的增大而增大，当摩擦系数增大到0.5时，极限载荷趋于稳定。 9.梁、壳单元和实体单元换热器模型的计算结果比较接近，若以壳体中部轴向应力为基准，和实测值相比较，在压力载荷作用下，两种模型的计算误差在15％以内；而在温差载荷作用下，两种模型的计算误差在2％以内。由此可见，选取梁、壳单元进行换热器结构的有限元分析，亦能取得满意结果。 10.带膨胀节的换热器，其由于管束和壳体间热膨胀差所引起的管板应力、换热管与壳体上的轴向应力以及管板与换热管间的拉脱力都明显小于同样结构尺寸、在同种载荷作用下的不带膨胀节的换热器；而其中，带Ω形膨胀节换热器的各结果稍小于带U形膨胀节换热器的相应结果。