波紋膨脹節(jié)中波紋管優(yōu)化設(shè)計(jì)

波紋膨脹節(jié)具有位移補(bǔ)償、減振降噪和密封的作用,目前已廣泛應(yīng)用于熱力管線、工藝配線、泵和壓力容器等設(shè)備上。波紋管膨脹節(jié)中波紋管的設(shè)計(jì)研究方法主要有解析法、數(shù)值法和工程近似法，其中工程近似法應(yīng)用較普遍。波紋管補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)計(jì)算要考慮很多因素的影響，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、工作量大、容易因人為疏忽導(dǎo)致設(shè)計(jì)不合理；同時(shí)按照常規(guī)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行手工試算尋找較好結(jié)構(gòu)尺寸很困難，設(shè)計(jì)人員很難對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。

波紋管是薄壁撓性元件，在內(nèi)壓作用下要吸收熱膨脹或機(jī)械運(yùn)動(dòng)引起的位移，須能充分變形;應(yīng)力分布比較復(fù)雜，需向彎曲應(yīng)力為應(yīng)力的主要部分；側(cè)壁在內(nèi)壓作用下有鼓脹、屈服情況。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的波紋管以U形為主,U形波紋補(bǔ)償器分加強(qiáng)型和無加強(qiáng)型2種。

(1)在對(duì)波紋管結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上,將影響波紋管性能的獨(dú)立參數(shù)作為設(shè)計(jì)變量(2)采用以離散復(fù)合形法為主體的混合離散變量組合型優(yōu)化方法對(duì)數(shù)學(xué)模型求解，并運(yùn)用二次曲線加速、貼邊搜索、較終反射技術(shù)等輔助功能，提高系統(tǒng)的優(yōu)化效能。(3)實(shí)踐表明：該系統(tǒng)能使波紋管在滿足強(qiáng)度、穩(wěn)定性和疲勞壽命的前提下，由單波補(bǔ)償量較大和質(zhì)量較小兩個(gè)分目標(biāo)函數(shù)構(gòu)成的統(tǒng)一目標(biāo)函數(shù)值較小，材料性能充分利用。