[发明专利]一种波纹管结构优化方法及波纹管

权利要求书

1.一种波纹管结构优化方法，其特征在于，所述波纹管为真空灭弧室用波纹管，包括如下步骤：

1)将波纹管的波纹分为第一组波纹和第二组波纹，第一组波纹和第二组波纹间隔设置，波纹之间通过圆弧形波谷连接；对该波纹管的疲劳寿命模型进行网格划分；

2)固定第一组波纹的波高，不断降低第二组波纹的波高，并基于疲劳寿命模型网格划分的结果利用有限元法进行疲劳测试，得到对应波纹管疲劳寿命最长时的波高差；所述波高差等于第一组波纹的波高减去第二组波纹的波高；所述波高差大于等于0.5毫米且小于等于1毫米；

3)固定波高差，不断改变波谷的圆弧半径，并基于疲劳寿命模型网格划分的结果利用有限元法进行疲劳测试，得到波高差下波纹管疲劳寿命最长时的波谷段圆弧半径；

4)固定该波纹管的第一组波纹，按照得到的波高差调整第二组波纹的波高，按照得到的波谷段圆弧半径调整波谷。

2.根据权利要求1所述的波纹管结构优化方法，其特征在于，步骤3)中，通过减少直壁段的长度来降低第二组波纹的波高；波纹由圆弧形波顶和直壁段构成，直壁段连接波顶和波谷。

3.根据权利要求2所述的波纹管结构优化方法，其特征在于，步骤1)中，疲劳寿命模型的建立方法为，取波纹管纵截面的剖面线建立平面二维模型作为疲劳寿命模型。

4.根据权利要求3所述的波纹管结构优化方法，其特征在于，对疲劳寿命模型进行网格划分时，波纹直壁段的网格细密程度低于波峰段及波谷段的网格细密程度。

5.根据权利要求4所述的波纹管结构优化方法，其特征在于，步骤3)中，降低第二组波纹的波高并进行疲劳测试时，还记录破裂的波谷的位置；在步骤3)中，仅改变破裂的波谷的圆弧半径并进行疲劳测试。

6.一种波纹管，所述波纹管为真空灭弧室用波纹管，包括环状波纹，环状波纹之间通过波谷段连接，环状波纹包括波峰段和直壁段，波峰段和波谷段通过直壁段连接，所有波谷段上最接近波纹管中轴线的点均在同一条波谷直线上，其特征在于，所述环状波纹包括高波纹和低波纹，所述高波纹和低波纹间隔设置，所述高波纹的波高大于低波纹的波高；所述波高为从所述波谷直线到对应环状波纹波峰段的最大距离；波高差大于等于0.5毫米且小于等于1毫米,所述波高差通过如下方法得到：

1)将波纹管的波纹分为高波纹和低波纹，高波纹和低波纹间隔设置，波纹之间通过圆弧形波谷连接；对该波纹管的疲劳寿命模型进行网格划分；

2)固定高波纹的波高，不断降低低波纹的波高，并基于疲劳寿命模型网格划分的结果利用有限元法进行疲劳测试，得到对应波纹管疲劳寿命最长时的波高差；所述波高差等于高波纹的波高减去低波纹的波高。

7.根据权利要求6所述的波纹管，其特征在于，所述波峰段和波谷段均为圆弧。

8.根据权利要求6所述的波纹管，其特征在于，所述波谷段的圆弧半径大于等于1.5毫米、小于等于1.7毫米。