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波紋補償器的剛度是指產生單位位移所需要的作用力，單位為N/mm。剛度數值與波紋補償器上波紋管的壁厚、直徑、波高、波距、波數以及材料的彈性模量有關。
波紋補償器設計須滿足兩方面要求，作為柔性元件能補償熱脹冷縮位移，同時作為承壓元件應具有足夠強度承受系統的內壓（或外壓）。U形波紋管基本結構由直邊圓筒、環板和環殼組成，其受到載荷可分為壓力載荷和位移載荷，結構和載荷因素決定了波紋管的強度設計復雜性。目前波紋補償器設計方法可以分為解析法、工程近似法和數值模擬法3種。
解析法以薄殼理論為基礎，建立波紋管的微分方程，求解應力和位移的解析解，其過程非常繁雜，實際設計中難以采用。
為了設計計算簡便，工程近似法將波紋管簡化為兩端固支的直梁或曲梁模型，采用材料力學公式進行計算。考慮到梁模型與實際情況之間的誤差，現行國內外標準中采用對梁模型計算結果進行實驗數據的修正方法，這種工程近似法具有的準確性，但因為是經驗公式，有的應力計算結果偏于保守，同時由于實驗數據有限，公式的適用性也受到的限制。
近年來計算機硬件技術飛速發展，為數值模擬方法在工程中應用創造了硬件條件，三維有限元軟件廣泛應用又為數值模擬計算提供了強有力的工具。為了克服上述工程近似法的局限性，數值模擬方法在波紋管強度校核、疲勞壽命分析和剛度計算中的應用，使波紋補償器的設計。
波紋補償器的剛度是指產生單位位移所需要的作用力，單位為N/mm。剛度數值與波紋補償器上波紋管的壁厚、直徑、波高、波距、波數以及材料的彈性模量有關。
采用數值模擬方法，能根據波紋管實際幾何尺寸，建立三維計算模型，避免了簡單條狀梁模型誤差。同時，當波紋補償器發生屈服后，在有限元計算過程中可以輸入材料實際的應力—應變本構關系，從而更加準確地模擬發生塑性變形時波紋補償器載荷與位移變化情況，得到更加符合實際波紋管剛度數值。
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