金属波纹管膨胀节是在容器壳体或管道上设置的一种柔性结构，用于补偿温差和机械振动引起的附加应力。也被称为波纹补偿器，波纹补偿器是管道中常用的柔性构件。它由金属波纹管和元件组成，具有膨胀和收缩的功能。它能补偿管道的热变形和机械变形，吸收各种机械振动，从而减小管道变形，提高管道的使用寿命，因此如何正确选择波纹膨胀节是非常重要的。
波纹管膨胀节的补偿主要由波纹管实现。波纹管的功能和强度设计主要是波纹管的设计。波纹管的不同设计和组合可以使波纹管拉伸、压缩或弯曲，从而形成三种基本形式：轴向、横向和角形。因此，波纹管的设计是波纹管补偿器设计的关键。
波纹管的设计非常复杂。它需要计算和校核以下参数：耐压、位移引起的应力、疲劳寿命、刚度和稳定性。
波纹管内的应力主要由内部压力和位移引起。位移引起的应力通常大于内部压力引起的应力。沿波纹管的子午线方向（子午线方向）一般高于波纹管材料的屈服应力。
由于波纹管膨胀节的轴向刚度很小，管道内部压力产生的轴向力往往影响管道系统的设计和使用。自由（不平衡）波纹管膨胀节是指不受任何限制地传递给管道系统的轴向力，由于某些机构或装置的限制，轴向力不能传递到波纹管膨胀节，称为平衡波纹膨胀节。平衡式波纹管膨胀节分为阻尼式和吸收式：波纹膨胀节采用拉杆、铰链等元件防止轴向力传导为阻尼式；波纹膨胀节利用工作压力实现平衡的为吸收式。
轴向式（包括轴向抗弯型、直埋式、外压式、一次性补偿型）和型均为自由式波纹膨胀节；相对链式（包括角型、万能角型、角型）波纹膨胀节，横向式和万能横向式）和大拉杆式为阻尼式平衡波纹膨胀节；直管力平衡式和弯管力平衡式为吸收式平衡波纹管膨胀节。
1、轴向式波纹管膨胀节只补偿作用在波纹管膨胀节上的总位移，轴向位移被波纹管的全部均匀变形所吸收。
2、铰链式伸缩节波纹管一侧均匀伸长，另一侧收缩，以吸收纯角位移。
3、波纹管膨胀节能吸收横向、角向和轴向的综合位移。
波纹管膨胀节的横向位移实际上是角位移的一种特殊形式。与纯角位移不同，波纹管的横向位移分布不均匀。
波纹补偿器的选材原则：
根据波纹管膨胀节的使用、载荷类型和尺寸、精度要求、工作介质、工作温度和使用寿命等已知条件，并考虑材料的成形和焊接工艺。选择合适的材料还应考虑市场来源。
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