作用在金屬波紋管及其它彈性元件上的各種預期的負荷值,如集中力F、壓力p 和力矩M 等。在金屬波紋管類彈性元件使用時,除給定施加的載荷值外,還須給定載荷的作用方向及作用位置。對于壓力載荷,還要說明彈性元件是承受內腔壓力或外腔壓力。
各類彈性元件在工作瞬間或試驗期間允許超過額定位移的承受能力。在發(fā)生超載位移時,彈性元件不應發(fā)生損壞、失效、失穩(wěn)等情況。對于儀表彈性敏感元件,超載位移一般限定在額定位移的125%,工程中使用的波紋管類組件,應根據工程條件和安全程度確定。
對于工作在壓縮狀態(tài)的波紋管,它的大壓縮位移是:波紋管在壓力作用下,壓縮到波紋之間相互彼此接觸時所能產生的大位移值,也稱為結構允許大位移,它等于波紋管自由長度與大壓縮長度之差。波紋管不產生塑性變形情況下所能獲得的大位移稱為波紋管的允許位移。
波紋管在實際工作過程中會產生殘余變形,殘余變形又稱變形或塑性變形,波紋管在力或壓力作用下產生變形,當力或壓力卸除后,波紋管不恢復原始狀態(tài)的現象稱殘余變形,殘余變形通常用波紋管不恢復原始位置的量來表示又稱零位偏移。
波紋管在工作過程中,其壽命長短主要取決于工作過程中產生的大應力。為了降低應力,一般通過減少波紋管的工作位移和降低工作壓力來實現。在一般設計中規(guī)定波紋管的工作位移應小于它的允許位移的一半,它的工作壓力應小于波紋管的耐壓力的一半。
應用多層波紋管可以降低剛度和變形引起的應力,因而可以在很大程度上提高波紋管的壽命。波紋管在其它情況相同而工作壓力性質(恒定或交變載荷)不同的條件下工作時,其使用壽命將有差別。顯然,在交變載荷下工作時,波紋管的壽命比恒定載荷下工作時要短一些。