循环系数修正的膜片弹簧疲劳寿命分析

基于有限元精确应力结果运用循环系数修正的疲劳积累理论对膜片弹簧寿命分析,并讨论工作位置对寿命影响。对膜片弹簧大端加载有限元分析,验证有限元算法精确性;对膜片弹簧疲劳测试工况应力分析,剔除预紧与松紧过程应力,运用基于应力控制的疲劳损伤理论,并用循环系数修法正对其修,对膜片弹簧疲劳寿命分析。借助Ncode Designlife平台Time Step模块,通过计算方法获得零件疲劳危险点位置,与以往实验一致,且与疲劳测试相符。精度较以往计算有较大提高,且该方法可用于所有周期性工作零件疲劳寿命预测。讨论了工作位置对膜片弹簧影响,当工作位置位于极大值点与拐点之间并尽量远离拐点时,膜片弹簧既能发挥其非线性弹性特性,又能保持较高的疲劳寿命。     

矩形钢丝圆柱螺旋弹簧的简化设计法

对设计矩形钢丝圆柱螺旋弹簧涉及的刚度、应力计算公式中的变化系数进行了一元线性回归。找出了这些系数的变化规律，给出了计算这些系数的回归计算式，从而简化了矩形钢丝圆柱螺旋弹簧的设计计算方法。回归分析表明，利用简化后的设计公式与传统的设计公式比较，相对误差小，使用起来与圆钢丝圆柱螺旋弹簧的设计方法一样方便，不需查找在计算弹簧刚度和应力时所需的弹力附加系数和应力附加系数，从而简化了设计，提高了工作效率。     

一种摩擦离合器膜片弹簧载荷变形特性修正计算方法

由于常用的A-L法计算膜片弹簧载荷特性曲线存在较大误差的问题,文中分析了分离指结构对膜片弹簧载荷变形特性的影响,提出了分离指影响系数概念.利用正交试验设计,采用多元回归分析的方法,拟合得到分离指影响系数同三个转换参数的函数关系表达式.把分离指影响系数添加到碟形弹簧精确算法S-W法的计算公式中,得出了包含分离指部分影响的...     

新型机加工弹簧静压状态下的应力集中研究

新型机加工弹簧静态拉压时螺旋槽端部应力集中现象十分严重,对弹簧的强度和疲劳寿命有很大的影响.通过Ansys软件分析弹簧基本参数对应力集中的影响,确定机加工弹簧存在应力集中的理论判据;探究切向应力释放孔对压缩变形量和应力集中系数的影响;基于强度理论和曲梁弯曲理论推导了无应力集中下的最大等效应力计算公式.研究表明:中径在1...     

便携式苗木移植机操作把手减振优化设计

为减少苗木移植机作业时的把手振动,提高移植机操作舒适性,应用ADAMS软件,以减振器弹簧刚度系数、阻尼系数和激振频率为自变量,以把手质心处加速度均方根值为目标函数,进行了单因素设计研究和3因素3水平试验设计振动仿真,并利用SAS9.1.3软件对仿真数据进行了分析。分析结果表明:弹簧刚度系数、阻尼系数和激振器频率这三个因素对把手质心处加速度均方根值的影响均显著,且其影响的主次顺序为阻尼系数、激振器频率、弹簧刚度系数。仿真优化结果表明:当阻尼系数为10 Ns/m,激振力频率为33 Hz,弹簧刚度系数为4 000 N/m时,把手质心处加速度均方根值最小(1.0118 m/s2)。通过试制样机进行实际检测表明该优化分析减少了把手的振动,同时也为减震器的设计提供了理论参考。     

发动机气门弹簧热处理工艺的优化

根据对气门弹簧的应力分析,设计了更为优化的气门弹簧的热处理工艺,分析右旋弹簧在同等喷丸条件下,采用不同的热处理工艺,内侧与钢丝轴线成45°方向的残余应力值,绘制弹簧钢丝内表面残余应力的分布曲线,并采用不同的气门弹簧样件模拟发动机实际工况、1.1倍工作应力幅和1.2倍工作应力幅,从而得到气门弹簧热处理工艺与气门弹簧残余应力及疲劳性能的关系。     

斜圈弹簧应力松弛研究及寿命预测

为了预防长时间的高温高压环境所产生的应力松弛现象,本文将传统应力松弛理论与Arrhenius理论相结合建立用于斜圈弹簧的应力松弛模型。通过在不同载荷和不同温度下的应力松弛加速试验,探究弹簧应力松弛模型参数的变化规律,实现预测实际工作环境下斜圈弹簧的松弛特性以及服役寿命。通过workbench对单圈弹簧进行有限元仿真分析,不仅可以得出弹簧的载荷松弛量和内部等效应力松弛率,还可以看出在弹簧发生应力松弛后的位移变化以及蠕变量的大小。通过改变弹簧的结构参数,运用workbench分析不同结构参数下单圈弹簧的应力松弛率,探究结构参数与应力松弛率之间的关系,为提高弹簧寿命给出理论依据。     

MEMS用平面弹簧结构形状与刚度关系的研究

平面微型弹簧是微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)中一种常用的弹性元件.在平面微型弹簧的设计与应用中,弹簧的刚度系数是其一个非常重要的参数.弹簧的刚度系数是由弹簧的形状、结构、尺寸和弹簧的材料确定的.利用材料力学的能量法,研究平面微型弹簧基本结构、形状和其刚度系数的关系,为设计平面微型弹簧提供理论指导.     

两端支承输流管道的稳定性和临界流速分析

推导两端支承梁弯曲振动的频率方程和振型函数的解析表达式。利用频率方程讨论两端扭转弹簧刚度变化对梁的前两阶弯曲振动特征值的影响。以两端支承梁的振型函数为假设振型导出两端支承输流管道在定常流作用下临界速度的解析表达式,为今后分析这类系统的动态响应提供理论依据。利用临界流速公式系统地分析和讨论扭转刚度、重力系数和轴向预紧力对管道临界流速的影响特性。研究结果表明,量纲一扭转弹簧刚度在0到50区间内变化时对临界流速的影响较大,但大于50时影响明显减弱。当重力系数和轴向预紧力增大时,临界流速也随着增大。一般而言,两端扭转弹簧刚度越大也会增大相应的临界流速值。     

断路器弹簧应力松弛研究

利用商用有限元软件ANSYS,对真空断路器弹簧操动机构超程螺旋弹簧的非线性蠕变应力松弛现象进行了研究。根据所建立的断路器超程弹簧三维有限元分析模型,求得了弹簧在位移栽荷作用下弹簧体内蠕变松弛应力的衰减情况。分析表明在外部载荷作用下,由于弹簧中的弹性变形会向微塑性变形转变,使得弹簧内剩余应力逐渐减小,并表现出了较明显的非线性。并且初始应力越大,蠕变应力松弛速率也会越大,但在稳态阶段,初始应力对残余应力的衰减速度几乎没有影响,研究结果对于今后断路器弹簧操动机构超程弹簧及其它弹簧的强度设计和维护有一定的参考价值。