pg电子模拟器 com:螺旋压缩弹簧的稳定性分析

  弹簧是通过其自身产生较大弹性变形进行工作的一种弹性元件。在各类机器中的应用十分广泛。

  随着弹簧在许多领域的广泛应用，许多承载用的设备对弹簧的性能要求慢慢的升高。螺旋压缩弹簧是其中一种最常用的弹簧，对于细长比较大的圆柱型螺旋压缩弹簧，当轴向工作载荷超过其临界载荷时系统会产生侧向弯曲，比如一端固定一端回旋细长比大于3.7，两端都回旋的弹簧细长比大于2.6时都可能会发生较大的侧向位移，这种失稳屈曲会导致弹簧工作失效。因此对于细长螺旋压缩弹簧，特别是大型、要害部位使用的螺旋压缩弹簧，其稳定性计算具备极其重大意义。

  本课题利用solidworks建立模型，marc有限元做多元化的分析，通过对等弹簧丝截面，最大中径相等的圆柱型螺旋压缩弹簧和中凹型螺旋压缩弹簧的失稳形态做多元化的分析，得出相对理想的常见承载弹簧的形状。从而验证了弹簧的稳定性屈曲分析能通过这一种方式来分析，具有一定的意义。

  首先引进所选弹簧的基本信息参数及数值，两种弹簧尺寸为：弹簧自由高度（H0）：240mm；弹簧中径（D）：40mm；弹簧丝直径（d）：6mm；有效圈数（n）：8，利用SolidWorks建立弹簧的几何模型，完成后将其以“IGS”格式保存一份文件为moxiny.igs。

  摘要：首先用SolidWorks建立某圆柱型螺旋压缩弹簧和中凹型螺旋压缩弹簧的几何模型；其次分别导入MSC.Marc软件生成弹簧的有限元模型，先求出其两端固定时的临界载荷，再对弹簧进行静力分析，绘制出载荷-挠度曲线图。通过比较，得出其中稳定性较好的弹簧模型。

  方法描述：分析螺旋压缩弹簧在失稳前后的屈曲形态，可先对两端约束的弹簧进行临界载荷的求解，再在临界失稳载荷的附近加载不同的载荷，得到用以描述弹簧失稳状态的载荷-挠度曲线圆柱型螺旋压缩弹簧的挠度曲线圆柱型螺旋压缩弹簧的临界载荷

  2.2中凹型螺旋压缩弹簧的挠度曲线中凹型螺旋压缩弹簧的临界载荷

  <01.建筑结构荷载规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2001.

  [3]梁清香.有限元与MARC实现（第二版）[M].北京：机械工业出版社，2005.3.

  [4]RW克拉夫，彭津，王光远.结构动力学[M].北京：科学出版社，1981.

  本课题利用solidworks建立模型，marc有限元做多元化的分析，通过对等弹簧丝截面，最大中径相等的圆柱型螺旋压缩弹簧和中凹型螺旋压缩弹簧的失稳形态做多元化的分析，显然，从以上图表中可见，中凹型螺旋压缩弹簧的稳定性要比圆柱型螺旋压缩弹簧好，是相对理想的常见承载弹簧的形状。