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研究生： 鄭博仁
Cheng, Po-Jen
論文名稱： 成形波紋管之應力分析
Stress Analysis of Formed Bellows
指導教授： 褚晴暉
Chue, Ching-Hwei
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 機械工程學系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年： 2004
畢業學年度： 92
語文別： 中文
論文頁數： 95
中文關鍵詞： 成形波紋管 、有限元素分析
外文關鍵詞： Formed Bellow, Finite Element Methodology
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    • 　　膨脹接頭是壓力容器如管道系統中常用的連接和補強裝置，而波紋管是其中一項很重要的零件。本文應用有限元素分析，依據彈性力學理論，探討U型波紋管之力學行為。內容包含幾何參數結構應力分佈及剛度之影響、振動模態分析、及單雙層波紋管之比較。最後對於工程上如何進行疲勞及穩定作簡單討論。

    　In this paper, we have developed a parametric finite element methodology to obtain the optimum shape and size of a single- or multi-ply bellow under strength and stiffness requirements. The parameters that affect the strength and stiffness of a bellow are the convolution height, pitch, diameter and the thickness. In addition, we compute the natural frequencies and mode shapes of bellows. In the end, we collect and discuss some equations from previous studies for predicting the fatigue life of bellows and buckling behavior.

    摘要.......................................I 英文摘要..................................II 誌謝.....................................III 目錄......................................IV 表目錄....................................VI 圖目錄...................................VII 符號說明..................................XI 第一章 緒論................................1 § 1.1 前言.................................1 § 1.2 文獻回顧.............................2 § 1.3 研究動機.............................4 § 1.4 本文架構.............................4 第二章 問題描述與分析方法..................6 § 2.1 問題描述與分析方法...................6 § 2.2 基本假設及有限元素法.................8 § 2.2.1 基本假設...........................8 § 2.2.2 元素型態...........................9 § 2.3 結構失效理論........................10 § 2.4 接觸分析............................11 § 2.5 波紋管模擬壓縮試驗..................12 第三章 分析結果與討論.....................20 § 3.1 外形參數與應力、剛性關係............20 § 3.1.1 有限元素模型設定..................20 § 3.1.2 基本分析..........................20 § 3.1.3 改變波高H.........................23 § 3.1.4 改變波距W.........................24 § 3.1.5 改變厚度t.........................26 § 3.1.6 改變口徑D.........................28 § 3.2 振動模態分析........................44 § 3.3 多層波紋管應力、剛性之比較分析......49 § 3.4 波紋管模擬壓縮試驗..................58 § 3.5 疲勞壽命預測公式之討論..............63 § 3.6 穩定性分析討論......................68 第四章 結論...............................74 § 4.1 外形參數與應力、剛性關係............74 § 4.2 多層波紋管應力、剛性之比較分析......75 § 4.3 其他................................76 參考文獻..................................77 附錄 A....................................81 附錄 B....................................84 附錄 C....................................87 附錄 D....................................92

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    校外：2004-06-14公開
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