万向铰链型膨胀节的受力分析

万向铰链型膨胀节是一种自约束型膨胀节，由于其本身的结构件承担了内压推力，一旦其结构件发生断裂，将对整个管系产生较严重的破坏。

依据铰链型膨胀节的受力结构特征，认为铰链型膨胀节的主要受力部件为波纹管、铰链板、万向环、马鞍板、立板等。本文分别对其建立力学模型进行分析，并根据GB/T12777—2008中的校核公式进行校核。

万向铰链型膨胀节设计如下：波纹管为0.8*2，双层结构，内径2120mm。材料为0Cr18Ni10Ti（321），工作温度120℃。有限元计算采用通用大型结构分析软件ANSYS14.0，工作载荷：角位移2°和外压0.1MPa。

分析万向环的受力情况，万向环每边通过销轴与铰链板链接，每个销轴是由上下两个板拉动。

万向铰链型膨胀节主应力发生在底板销孔处，大剪应力在销轴接触处，对于万向环，大剪应力在侧板边缘处。方形万向环结构主要是弯曲变形，万向环大变形发生在销轴孔附近。

万向铰链型膨胀节的压力推力由万向环和铰链板等结构件承担，其中铰链板（拉板）是通过销轴与万向环连接的。大等效应力出现在销轴和铰链板接触处；大主应力出现在铰链板与销轴接触处。铰链板的大剪应力出现在铰链板与销轴接触处。