波纹管的平面失衡和柱失稳性能分析

阻燃金属软管的失衡问题是一个比较强的几何非线性问题，具有很复杂的负载一位移路径。阻燃金属软管承受过大内压时会产生翘曲，减少其承载能力、吸收位移能力及疲劳寿命，从而使阻燃金属软管进一步翘曲，如此循环，会让阻燃金属软管在承受压力不高的情况下出现失衡破坏，导致整个管路的失效。

阻燃金属软管由波纹管、网套和接头三部分组成。用于吸收因为热涨冷缩等原因造成的管道和(或)设备尺寸变化，在实际应用中一般都在波纹管表层铠装铁丝或是金属带网套，并用接头连接。

柱型失衡是指波纹管的巾部整体的侧面偏移，与欧拉(Euler)所指的压杆失衡类似．如图a。当波纹管的长度与直径之比较大时常发生柱型失衡。平面失衡是指一个或是多个波纹平面发生移动或偏移，波纹所在的平面不再与波纹管的轴线保持竖直．一个或几个波纹出现倾斜或翘曲，如图b所示。平面失衡主要是由于波纹管的轴向弯曲应力太大引起的。在工程上，可以将平面失衡阻燃金属软管的力学模型简化为两边固支并承受均布压力载荷的直梁。