[发明专利]一种包端管参数计算方法

摘要

本发明属于压力敏感元件计算领域，具体涉及一种包端管参数计算方法。所述包端管参数计算方法包括C型包端管参数计算的步骤、螺旋包端管参数计算的步骤、毛坯强度验算的步骤。其中C型包端管参数计算的步骤包括参数设置及计算，参数设置包括长轴、短轴、壁厚、曲率直径、中心角、泊松系数、材料类型、截面形状及工作压力；计算包括总位移、基本参数、长短轴比、系数α及系数β。本发明包端管参数计算软件具有简单实用，操作简单，提高工作效率等优点，特别适合压力敏感元件的设计人员使用。

主权项

1.一种包端管参数计算方法，基于图形化编程语言LabVIEW，其特征在于，包括C型包端管参数计算的步骤、螺旋包端管参数计算的步骤、毛坯强度验算的步骤；一、C型包端管参数计算的步骤：1.1参数设置：设置参数包括长轴、短轴、壁厚、曲率直径、中心角、泊松系数、材料类型、截面形状及工作压力；计算结果包括总位移、基本参数、长短轴比、系数α及系数β；1.2计算：C型包端管参数计算函数如下：式中：p—作用在包端管上的压力差，单位MPa；ν—管材的泊松比；ρ0—包端管变形前的曲率半径，单位mm；E—管材的弹性模量，单位MPa；a、b—包端管截面的长半轴和短半轴，单位mm；δ—管壁厚度，单位mm；α、β—管子截面形状和比值a/b的影响因子，椭圆和扁圆包端管的α、β值通过因子查询子VI获得；γ0—压力作用前包端管端的中心角，单位rad；x—包端管的基本参数；C型包端管参数计算运用LabVIEW中公式节点进行开发，并利用C语言对上述函数进行编程处理；输入参数为长轴、短轴、壁厚、曲率直径、中心角、泊松系数、材料类型、截面形状及工作压力，代入通过C语言编程的函数中，函数如下：s＝(1‑u*u)/E；d＝(r*r*r)/(b*h)；f＝1‑(b*b)/(a*a)；g＝x+r*r*h*h/(a*a*a*a)；j＝c*3.1415926/180；n＝(j‑sin(j))*(j‑sin(j))+(1‑cos(j))*(1‑cos(j))；v＝r*h/(a*a)；z＝P*s*d*f*w*sqrt(n)/g；经过上述函数计算，算出总位移、基本参数、长短轴比、系数α及系数β；二、螺旋包端管参数计算的步骤：2.1参数设置：设置参数包括长轴、短轴、壁厚、曲率直径、泊松系数、材料类型、截面形状、工作压力及所需角度；计算结果包括每圈角度、所需圈数、基本参数、长短轴比、系数α及系数β；2.2计算：螺旋包端管参数计算函数如下：式中：r‑中心角，圈数为n时，中心角＝2πn；p‑作用在包端管上的压力差，单位MPa；μ‑材料的泊松比；R–螺旋包端管的曲率半径；a、b‑螺旋包端管截面的长半轴和短半轴；h‑螺旋包端管的壁厚；α、β‑螺旋包端管系数；K‑螺旋包端管的基本参数，E‑材料弹性模量，通过弹性模量子VI查询；螺旋包端管参数计算运用LabVIEW中公式节点进行开发，并利用C语言对上述函数进行编程处理，输入参数为长轴、短轴、壁厚、曲率直径、泊松系数、材料类型、截面形状、工作压力及所需角度，代入通过C语言编程的函数中，函数如下：s＝(1‑u*u)/E；d＝(r*r)/(b*h)；f＝1‑(b*b)/(a*a)；g＝x+r*r*h*h/(a*a*a*a)；z＝P*s*d*f*w*360/g；v＝r*h/(a*a)；h＝i/z；经过上述函数计算，算出每圈角度、所需圈数、基本参数、长短轴比、系数α及系数β；三、毛坯强度计算的步骤：3.1参数设置：设置参数包括材料类型、爆破压力、毛坯外径、毛坯内径及爆破系数，计算结果包括材料抗拉强度及验算抗拉强度；3.2计算：强度计算函数如下：式中：P—压力，单位MPa；nb—最小安全系数，为压力的1.25倍；σb—抗拉强度；D—内径，单位mm；D1—外径，单位mm；强度计算运用LabVIEW中公式节点进行开发，并利用C语言对上述函数进行编程处理，输入参数为材料类型、爆破压力、毛坯外径、毛坯内径及爆破系数，代入通过C语言编程的函数中，函数如下：float b,c,q；c＝1‑(D*D)/(D1*D1)；b＝2*n*P/c；if(D>D1)q＝1；else q＝0；经过上述函数计算，可算出材料抗拉强度及验算抗拉强度。