關于厚壁波紋管膨脹節應力分析的規定

     TEMA第九版中的RCB-8 FLEXIBLE SHELL ELEMENT章節主要適用于要求設置厚壁波紋管膨脹節（下文中的撓性殼體元件等同于厚壁波紋管膨脹節）的固定管板換熱器，厚壁波紋管膨脹節用來減少筒體和管子的縱向應力和（或）管子管板的連接載荷。該部分的章節通過二維軸對稱有限元模型提供了確定鬧心殼體元件和撓性殼體元件組合的彈性剛度和應力的指導和規則。僅有外側翻邊（Flanged-only）和外內側翻邊（Flanged-and-Flued）是撓性殼體主體的典型案例。

     傳統厚壁膨脹節的計算方法依據板與梁理論的經典分析。此理論在厚壁波紋管膨脹節的環形和圓形部分之間用直角連接。考慮到各組件之間的連接，其他影響結果的因素被包含在計算內，并已通過與應力和力的試驗測量值比較后進行了確定。由于S.Kopp and M.F.Sayer的等效幾何模型所依據的板梁理論有一定的局限性，有限元分析法已經開始應用在厚壁波紋管膨脹節的設計當中。這些局限性不僅導致了不完全分析，并且導致了不連續環板節點間的應力高估，這種應力的高估導致了厚壁波紋管膨脹節厚度的增加，使厚壁波紋管膨脹的剛度增大，從而減弱了增加撓性殼體元件的作用。由于撓性殼體元件時軸對稱形狀，能夠很好適用有限元分析。另外，良好蒂尼的邊界條件和載荷條件能夠到達更加正確和統一的結果。撓性殼體元件的傳統梁板理論不能預測到邊角的應力情況（焊接節點和應力集中點），同時，它也缺乏可靠的應力分析方法用于評定轉角處的應力。

     為了能夠滿足這種計算的需求，TEMA標準的第九版中RCB-8 FLEXIBLE SHELL ELEMENT章節中提供了一種無論采用應力分析方法或計算程序都能夠得到可復現結果的方法。這種技術主要依據該類型的幾何結構和有限元分析的研究和經驗知識，在一些案例中可行的方法，在其他的案例中不一定可行。而在另一些案例中，采用推薦的建模方法很容易將其改進，目的是為所有的這些案例提供一個通用的方法，就是讓用戶以最小的成本得到最相似的、合理的、精確的結果，最終目的是到達比S.Kopp and M.F.Sayer方法（以殼理論解決方位代表）更準確的、更高的水平。有限元分析方法的優點是這種類型的計算中對彎曲應力與薄膜應力的分析有著大量的實踐經驗。