彈性元件特性的非線性

　　當(dāng)彈性元件產(chǎn)生的位移與作用載荷的關(guān)晰系偏離了理想的直線．就稱該元件特性為非線性的。
　　非線性度是一個(gè)系統(tǒng)誤差，經(jīng)過測試分析后是可以被確知的。對于在工程技術(shù)中應(yīng)用的波紋管類組件，其特性的非線性可以被忽略。但對儀器儀表用彈性敏感元件，必須對元件的非線性進(jìn)行測試和補(bǔ)償，才能提高儀表或變送器的檢測精度。
　　彈性遲滯與彈性后效
　　由于彈性材料的微觀結(jié)構(gòu)缺陷等原因，元件的特性會(huì)表現(xiàn)出滯后性，產(chǎn)生彈性遲滯和彈性后效。
　　彈性遲滯
　　彈性元件在加載和卸載過程中，彈性特性曲線不相重合的現(xiàn)象稱為彈性遲滯。彈性后效當(dāng)載荷停止變動(dòng)或完全卸載后，彈性元件不是立即完成相應(yīng)的位移．而是要經(jīng)過一段時(shí)間后才能逐漸回復(fù)的現(xiàn)象稱為彈性后效。
　　實(shí)際上，彈性遲滯和彈性后效是同時(shí)發(fā)生的，它們無法區(qū)分，因此得到的是兩者迭加后的實(shí)際滯后回線。一般情況下不作單獨(dú)考慮，統(tǒng)稱為元件的彈性滯后及滯后百分率。
　　殘余變形
　　金屬波紋管及其它彈性元件的殘余變形是指加載后元件產(chǎn)生位移，而卸載后再經(jīng)過相當(dāng)長的一段時(shí)間彈性元件仍不能回復(fù)到原始位置．產(chǎn)生一個(gè)永久變形的殘留值。元件的殘余變形里與使用狀態(tài)有關(guān)。當(dāng)拉伸（或壓縮）的位移里逐漸增大到一定的位移值后，殘余變形將顯著增加。
　　殘余變形是判定彈性元件變形能力的參數(shù)對于彈性敏感元件，如果在達(dá)到額定位移值后產(chǎn)生了較大的殘余位移，這將影響儀表的測量精度。因此．一般對殘余變形量給出一定的界限值。在工程中應(yīng)用的波紋管類組件（如波紋膨脹節(jié)），有時(shí)為得到較大的位移，使元件工作在彈塑性區(qū)，會(huì)出現(xiàn)較大的殘余變形。如能滿足一定的使用壽命而不失效．這時(shí)殘余變形量不再考慮。熱彈性效應(yīng)當(dāng)工作溫度發(fā)生變化時(shí)，彈性元件的幾何尺寸和材料的彈性模量也會(huì)隨之變化，從而引起溫度誤差。
　　彈性元件（如跳躍膜片、螺旋彈簧、波紋管等）在載荷F 或p 作用下會(huì)發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象。波紋管的失穩(wěn)有平面失穩(wěn)和柱失穩(wěn)兩種情況。平面失穩(wěn)是指波紋環(huán)板平面翹曲、變形、波距不均勻等：柱失穩(wěn)是波紋瞥軸線總體彎曲，偏離原來的直線位置．不論是哪一種失穩(wěn)，都是發(fā)生了波紋管的幾何形狀失去原有平衡狀態(tài)，產(chǎn)生形狀突然畸變的現(xiàn)象，失穩(wěn)發(fā)生的瞬間元件所承受的應(yīng)力常常并未達(dá)到材料的屈服強(qiáng)度，甚至有時(shí)小于彈性極限。除了跳躍膜片是利用元件的失穩(wěn)現(xiàn)象制成的一種兩位式開關(guān)器件外，其它彈性元件使用時(shí)，都應(yīng)避免失穩(wěn)產(chǎn)生。防止元件失穩(wěn)的措施有：元件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免元件過長過??；長波紋管在使用時(shí)應(yīng)采用心軸或拉桿保護(hù)；彈性元件承載時(shí)，載荷應(yīng)加在元件的書合位置，防止載荷偏斜。
　　金屬波紋管剛度_應(yīng)力_有效面積_耐壓力_穩(wěn)定性_壽命計(jì)算
　　金屬波紋管的設(shè)計(jì)計(jì)算金屬波紋管設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)是板殼理論、材料力學(xué)、計(jì)算數(shù)學(xué)等。波紋管設(shè)計(jì)的參數(shù)較多，由于波紋管在系統(tǒng)中的用途不同，其設(shè)計(jì)計(jì)算的重點(diǎn)也不一樣。例如，波紋管用于力平衡元件，要求波紋管在工作范圍內(nèi)其有效面積不變或變化很小，用于測量元件，要求波紋管的彈性特性是線性的；用于真空開關(guān)管作真空密封件，要求波紋管的真空密封性、軸向位移量和疲勞壽命；用于閥門作密封件，要求波紋管應(yīng)具有一定的耐壓力、耐腐蝕、耐溫度、工作位移和疲勞壽命。根據(jù)波紋管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以把波紋管當(dāng)作圓環(huán)殼、扁錐殼或圓環(huán)板所組成。設(shè)計(jì)計(jì)算波紋管也就是設(shè)計(jì)計(jì)算圓外殼、扁錐殼或團(tuán)環(huán)板。