弹性元件下作时有两种状态;一种是在一定的载荷和位移情况下工作,并保持载荷、位移始终不变或很少变化,称为静态工作;另一种使用情况是载荷和位移不断周期往复交替变化.元件处于循环工作状态。由于工作状态的不同,元件损坏或失效的模式也不同。仪表弹性敏感元件工作在弹性范围内,基本上处于静态工作状态,使用寿命很长,一般达到数万次到数十万次。工程中应用的波纹管类组件,有时工作在弹塑性范围或交变应力状态,寿命只有成百上干次。元件在循环工作时给定许用工作寿命,规定循环次数、时间和频率。
弹性元件的额定寿命是元件设计时定出的预期使用寿命,要求在这段期间内元件不允许出现疲劳、损坏或失效等现象。
密封性是指元件在一定的内、外压差作用下不泄漏的性能。波纹管类组件工作时,内腔充有气体或液体介质,并有一定的压力,因此密封性。密封性的检测方法有气压密封性试验、渗漏试验、液体加压试验、用肥皂水或氦质谱检漏仪检测。
各类弹性元件在工作瞬间或试验期间允许超过额定位移的承受能力。在发生超载位移时,弹性元件不应发生损坏、失效、失稳等情况。对于仪表弹性敏感元件,超载位移一般限定在额定位移的125%,工程中使用的波纹管类组件,应根据工程条件和安全程度确定。
对于工作在压缩状态的波纹管,它的大压缩位移是:波纹管在压力作用下,压缩到波纹之间相互彼此接触时所能产生的大位移值,也称为结构允许大位移,它等于波纹管自由长度与大压缩长度之差。波纹管不产生塑性变形情况下所能获得的大位移称为波纹管的允许位移。
波纹管在实际工作过程中会产生残余变形,残余变形又称变形或塑性变形,波纹管在力或压力作用下产生变形,当力或压力卸除后,波纹管不恢复原始状态的现象称残余变形,残余变形通常用波纹管不恢复原始位置的量来表示又称零位偏移。
波纹管的寿命是在工作条件下使用时,能正常工作的短工作期限或循环次数。用波纹管组成的弹性密封系统,经常在承受较多循环次数的变动载荷和较大位移的条件下工作,因此确定波纹管的使用寿命,具有重要意义。因为波纹管的作用不同,对其使用寿命的要求也不一样。