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膨胀节中波纹管疲劳寿命与总应力范围、单波位移量
从多年的应用实践中，尤其是从一些膨胀节波纹管失效分析中发现，一个设计完全
符合标准要求的产品，在实际使用时也会出现一些问题。如内压轴向型膨胀节压
缩位移状态下波纹管易产生平面失稳：内压轴向型膨胀节拉伸位移状态下波纹管
易产生波谷外鼓；大直径外压轴向型膨胀节拉伸状态波纹管易产生周向失稳。上
述问题的共性是失效形式为强度和稳定性不满足使用要求，但都与波纹管位移量
相关。
当波形参数、工作条件确定后，波纹管的补偿最取决于其疲芳寿命，要求
的疲劳寿命越高，膨胀节波纹管单波补偿量越小；反之要求的疲劳寿命越低，波纹管
单波补偿量就越大。很多国外标准强调疲劳寿命取值不宜过高，因为这样会需
要更多的波数，降低了波纹管的柱稳定性。但是当波纹管的设计疲劳寿命降到
接近其适用范围的下限时，由位移引起的波纹管子午向弯曲应力很大，综合应
力很高，大大降低了波纹管的稳定性。表4-18给出了以GB/T12777疲劳设计
公式计算的无加强U形波纹管设计疲劳寿命与子午向总应力范围、单波补偿量
之间的关系。
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