[发明专利]直管逼近圆环(拱)的掐褶方法

权利要求书

1.一种直管逼近圆环(拱)的掐褶方法，其特征在于所述掐褶方法的建立步骤如下：

步骤一：确定圆环(拱)环向掐褶的份数：

通过引入弦高比，将其与材料自身的膨胀率比较，结合CAD辅助设计软件与材料自身膨胀特性确定最佳的掐褶份数；

步骤二：计算不同截面径向角度对应的圆环(拱)的垂直中心轴线截面圆周的半径：

建立圆环(拱)的垂直中心轴线截面圆周半径与截面径向角度之间的关系模型，确定不同截面径向角度位置的圆环(拱)的垂直中心轴线截面圆周的周长；

步骤三：计算每份的环向及径向的掐褶长度：

将直管长度与不同截面径向角度位置的圆环(拱)的周长作差，得到不同截面径向角度对应的垂直中心轴线截面圆周需要的掐褶总长度，并得到每份的环向及径向长度与截面径向角度之间的关系模型；

步骤四：直管表面确定掐褶位置，确定十字掐褶标志线，按计算掐褶尺寸进行掐褶：

将所计算的径向及环向掐褶长度以十字标志线交点为中心进行对称等分，得到掐褶线。

2.根据权利要求1所述的直管逼近圆环(拱)的掐褶方法，其特征在于所述弦高比为分段后对应的弦高与环半径比值。

3.根据权利要求1所述的直管逼近圆环(拱)的掐褶方法，其特征在于所述步骤一中，掐褶份数与弦高的函数关系为：

；

其中，h为弦高，R-r为圆环最内侧半径，n为圆环环向掐褶份数。

4.根据权利要求1所述的直管逼近圆环(拱)的掐褶方法，其特征在于所述步骤一中，利用以下不等式关系确定最佳的圆环环向掐褶份数：

；

其中，ε为通过拉伸试验获取使用材料的最大线性变形率。

5.根据权利要求1所述的直管逼近圆环(拱)的掐褶方法，其特征在于所述步骤二中，

首先，不同截面中心角度对应的圆环的垂直中心轴线截面圆周的半径与截面中心角度之间的关系为：

；

其中，为截面中心角，为截面半径，特别有：；

其次，得到截面中心角为θ所对应的垂直中心轴线截面圆周的周长为：

。

6.根据权利要求1所述的直管逼近圆环(拱)的掐褶方法，其特征在于所述步骤三中，

首先，确定不同截面中心角度对应的垂直中心轴线截面圆周需要的掐褶总长度：

；

其中，为直管总长，为截面中心角度为时对应的圆环的垂直中心轴线截面圆周的周长；

其次，引入最佳的圆环环向掐褶份数，确定不同截面中心角度的每份掐褶尺寸：

；

其中，为不同截面中心角对应的圆环的垂直中心轴线截面圆周掐褶尺寸。