[发明专利]实现波纹管真空膜盒压力P-位移特性的方法

权利要求书

1.一种实现波纹管真空膜盒压力P-位移特性的方法，具有如下技术特征：以单一焊接波纹管作为弹性敏感元件，通过K`<sub>P</sub>＝P/W，将真空膜盒要求的压力P-位移W特性转化为真空膜盒的均布力刚度K`_P，确定波纹管材料及弹性模量E，依据真空膜盒需要满足配合的外部尺寸，设计给出波片外圆半径R、波片内孔半径r，初步给出并试算波片厚度h、波数取值n、波高取值H，由k＝R/r确定波深系数k，由k₁＝H/h确定波高系数k₁，查等圆弧型波纹管f₀，根据曲线图获得无量纲刚度无量纲有效面积f₀，由计算焊接波纹管真空膜盒有效面积A₀，由K_f＝πEh³/nR²计算焊接波纹管集中力刚度K_f；将A₀和设计要求焊接波纹管真空膜盒均布力刚度K`<sub>P</sub>代入K`_f＝A₀K`<sub>P</sub>，得到设计要求焊接波纹管集中力刚度K`_f，与焊接波纹管集中力刚度K_f比较，由K`_f与K_f是否相等或相近，验算焊接波纹管真空膜盒的设计是否满足活门真空膜盒的压力P-位移W特性要求，否则根据焊接波纹管真空膜盒集中力刚度K_f差异大小，调整波片厚度h、波数n、波高H的取值，重新设计计算。

2.如权利要求1所述的实现波纹管真空膜盒压力P-位移特性的方法，其特征在于：活门真空膜盒感受高度改变时的压差△P变化，焊接波纹管产生弹性变形，带动上端盖(2)的位移增量△W增大或减小，调整单一的弹性敏感元件焊接波纹管的集中力刚度K_f，获得高空中活门真空膜盒需要的压力P-位移特性。

3.如权利要求1所述的实现波纹管真空膜盒压力P-位移特性的方法，其特征在于：波纹管膜片波高H取值：0.3mm，计算波深系数k＝R/r＝1.818，计算波高系数k₁＝H/h＝2.913，查等圆弧型波纹管f₀，曲线图，无量纲刚度无量纲有效面积f₀＝0.61，焊接波纹管真空膜盒有效面积A₀＝f₀πR²＝375.4mm²，焊接波纹管真空膜盒集中力刚度同理，波数n取值15，焊接波纹管真空膜盒集中力刚度K_f＝5.693N/mm。

4.如权利要求1所述的实现波纹管真空膜盒压力P-位移特性的方法，其特征在于：根据真空膜盒要求压力P-位移W特性：在绝对压力P：1.01MPa～0.31MPa时的位移值W取4.5±0.72mm，焊接波纹管真空膜盒均布力刚度K`_P＝P/W，膜片外圆半径R＝14mm，波片内孔半径r＝7.7mm，膜片厚度h取值0.103mm，波数n取值14。

5.如权利要求4所述的实现波纹管真空膜盒压力P-位移特性的方法，其特征在于：利用真空膜盒要求压力P-位移W特性特性设计计算得到的焊接波纹管的真空膜盒有效面积A₀代入本例要求真空膜盒均布力刚度K`<sub>P</sub>，验算真空膜盒特性设计：K`_f＝A₀K`<sub>P</sub>，代入真空膜盒均布力刚度K`_P＝0.016MPa/mm，真空膜盒集中力刚度K`<sub>f</sub>＝A<sub>0</sub>K`_P＝6.006N/mm，验算结果：设计的波数n：14和波数n：15活门真空膜盒集中力刚度K_f范围为6.1N/mm～5.693N/mm。