弹性元件特性的非线性

　　当弹性元件产生的位移与作用载荷的关晰系偏离了理想的直线．就称该元件特性为非线性的。
　　非线性度是一个系统误差，经过测试分析后是可以被确知的。对于在工程技术中应用的波纹管类组件，其特性的非线性可以被忽略。但对仪器仪表用弹性敏感元件，必须对元件的非线性进行测试和补偿，才能提高仪表或变送器的检测精度。
　　弹性迟滞与弹性后效
　　由于弹性材料的微观结构缺陷等原因，元件的特性会表现出滞后性，产生弹性迟滞和弹性后效。
　　弹性迟滞
　　弹性元件在加载和卸载过程中，弹性特性曲线不相重合的现象称为弹性迟滞。弹性后效当载荷停止变动或完全卸载后，弹性元件不是立即完成相应的位移．而是要经过一段时间后才能逐渐回复的现象称为弹性后效。
　　实际上，弹性迟滞和弹性后效是同时发生的，它们无法区分，因此得到的是两者迭加后的实际滞后回线。一般情况下不作单独考虑，统称为元件的弹性滞后及滞后百分率。
　　残余变形
　　金属波纹管及其它弹性元件的残余变形是指加载后元件产生位移，而卸载后再经过相当长的一段时间弹性元件仍不能回复到原始位置．产生一个永久变形的残留值。元件的残余变形里与使用状态有关。当拉伸（或压缩）的位移里逐渐增大到一定的位移值后，残余变形将显著增加。
　　残余变形是判定弹性元件变形能力的参数对于弹性敏感元件，如果在达到额定位移值后产生了较大的残余位移，这将影响仪表的测量精度。因此．一般对残余变形量给出一定的界限值。在工程中应用的波纹管类组件（如波纹膨胀节），有时为得到较大的位移，使元件工作在弹塑性区，会出现较大的残余变形。如能满足一定的使用寿命而不失效．这时残余变形量不再考虑。热弹性效应当工作温度发生变化时，弹性元件的几何尺寸和材料的弹性模量也会随之变化，从而引起温度误差。
　　弹性元件（如跳跃膜片、螺旋弹簧、波纹管等）在载荷F 或p 作用下会发生失稳现象。波纹管的失稳有平面失稳和柱失稳两种情况。平面失稳是指波纹环板平面翘曲、变形、波距不均匀等：柱失稳是波纹瞥轴线总体弯曲，偏离原来的直线位置．不论是哪一种失稳，都是发生了波纹管的几何形状失去原有平衡状态，产生形状突然畸变的现象，失稳发生的瞬间元件所承受的应力常常并未达到材料的屈服强度，甚至有时小于弹性极限。除了跳跃膜片是利用元件的失稳现象制成的一种两位式开关器件外，其它弹性元件使用时，都应避免失稳产生。防止元件失稳的措施有：元件设计时应避免元件过长过薄；长波纹管在使用时应采用心轴或拉杆保护；弹性元件承载时，载荷应加在元件的书合位置，防止载荷偏斜。
　　金属波纹管刚度_应力_有效面积_耐压力_稳定性_寿命计算
　　金属波纹管的设计计算金属波纹管设计的理论基础是板壳理论、材料力学、计算数学等。波纹管设计的参数较多，由于波纹管在系统中的用途不同，其设计计算的重点也不一样。例如，波纹管用于力平衡元件，要求波纹管在工作范围内其有效面积不变或变化很小，用于测量元件，要求波纹管的弹性特性是线性的；用于真空开关管作真空密封件，要求波纹管的真空密封性、轴向位移量和疲劳寿命；用于阀门作密封件，要求波纹管应具有一定的耐压力、耐腐蚀、耐温度、工作位移和疲劳寿命。根据波纹管的结构特点，可以把波纹管当作圆环壳、扁锥壳或圆环板所组成。设计计算波纹管也就是设计计算圆外壳、扁锥壳或团环板。