法线和副法线螺旋弹簧劲度系数的研究

借助于Cosserat曲线理论定量研究了法线和副法线螺旋弹簧的劲度系数。计算结果表明,在拉伸螺旋弹簧过程中劲度系数并非始终保持定值。并且副法线螺旋弹簧比法线螺旋弹簧有更好的线性弹性性,所以副法线螺旋弹簧更有利于应用在机械系统。     

圆柱螺旋弹簧优化设计的一种算法

本文给出了圆柱螺旋弹簧优化设计的一种新算法——线性规划算法.圆柱螺旋弹簧优化设计数学模型是一种约束非线性规划模型,经过本文提出的线性变换,该模型可转换成一个纯粹的线性规捌模型.数值计算结果表明,此法不但收敛速度快、精度高、可靠性好,而且还具有程序结构简单,能获得全局最优解等特点,是弹簧优化设计的一种实用方法.     

冷绕成形螺旋弹簧回弹理论及数值模拟

针对现有研究未考虑张力对螺旋弹簧成形及回弹影响的问题,建立受张力影响的螺旋弹簧成形及回弹理论;讨论当簧丝受弯矩和张力共同作用时,弯矩与簧丝横截面应力、张力与簧丝横截面应力、回弹比与张力的关系;通过大型非线性有限元分析软件ABAQUS 6.8实现不同张力下螺旋弹簧冷绕成形过程的数值模拟.理论计算与模拟结果均表明:张力不同会导致弹簧最终回弹量的不同:张力越大,簧丝在卸载时越容易保持成形时的形状,回弹量越小:实际生产弹簧时,在除张力外的其他参数不易改变的情况下,可通过增大或减小张力的方法来减小或增大回弹量.     

AutoCAD中三维螺旋弹簧、螺纹的近似画法

在AutoCAD中没有直接绘制三维螺旋弹簧、螺纹的方法。本文主要介绍绘制三维螺旋弹簧的近似方法:对于弹簧的有效圈,在楔形体的斜面上绘制圆弧,沿圆弧路径拉伸簧丝断面圆得半圈弹簧,通过复制、旋转和移动组成一圈弹簧,将一圈弹簧阵列得到整个弹簧;对于弹簧的支撑圈,方法类似,只是楔形体的斜面倾斜角度要小一些。     

圆柱形螺旋弹簧的等效变换设计方法

鉴于传统的圆柱形螺旋弹簧设计方法必须反复试算,步骤很繁琐,盲目性大,本文根据等效原理,将压缩(拉伸)弹簧和扭转弹簧的最大应力与强度条件式进行各种形式数学变换,推导出针对各种设计要求(如给定各种安装空间尺寸限制等)的等效公式,并计算出与之配套求解的设计用表,从而提出了一定能免于试算的准确简捷的设计新法.文中还演算了多种实例,以资验证.     

某重型卡车驾驶室悬置系统的改进

文章在测出某重卡驾驶室质心的基础上,对重卡驾驶室悬置系统中前、后螺旋弹簧及减振器的参数进行改进。试验结果显示改进后驾驶室各点的偏频及振动加速度降低,平顺性提高;同时优化驾驶室后支撑横梁的尺寸链,改善其受力状态,提高其强度。     

集成圆柱弹簧弹性势能与转动动能的蓄能方法

利用圆柱螺旋弹簧作为蓄能主元件,提出了一种使压缩后的弹簧发生转动,实现弹簧弹性势能与其转动动能集成蓄能的方法,并初步构想了集成蓄能器模型.对各类常见弹簧材料的能量密度比进行对比计算,选取蓄能效果最优的材料并以其为基础,对一定参数范围内弹簧的转动动能和弹性势能的大小进行了匹配分析.对集成方法的蓄能值与对照参数飞轮的蓄能值进行了对比,表明提出的这种集成蓄能方法切实可行.     

圆柱螺旋弹簧迟滞的检测和补偿

介绍一种利用微电容测量技术检测圆柱螺旋压缩弹簧迟滞和利用单片机技术对迟滞进行补偿的实验方法,该方法涉及螺旋机构、电子秤和拟合曲线的求法等.通过这一实验,能帮助学生理解真实材料在一定程度上存在迟滞现象,掌握变极距电容传感器的概念,提高知识的综合应用能力和设计动手能力.     

螺旋弹簧多目标稳健优化设计

以螺旋弹簧的给定刚度变化最小、自振频率最大和质量最小为设计目标,综合考虑优化设计中的随机因素,建立了基于稳健性的多目标优化模型,并在科学计算语言MATLAB中编程求解.通过液压阀螺旋弹簧设计实例的分析说明,多目标稳健优化设计提高了设计目标的稳健性,一定程度上提升了液压阀的动态响应特性.     

纤维增强复合材料螺旋弹簧刚度预测模型

建立了一种通用形式的复合材料螺旋弹簧刚度预测模型,提出一种无需限定网格和节点的复合材料螺旋弹簧有限元建模方法.基于复合材料层合板理论,推导了复合材料层合板等效剪切模量,并据此建立了纤维增强复合材料螺旋弹簧刚度预测模型,该模型能够适用于任意铺层角度的纤维分布.为了解决在有限元建模过程中复合材料螺旋弹簧单元方向设置的难题,提出建立复合材料弹簧有限元模型的新方法,可直接对铺层进行设计,避免了划分网格时单元坐标系与簧丝螺旋线方向难以协调的问题.刚度预测模型计算结果与文献实验结果的对比表明,所建立的预测模型具有更好的计算精度.针对复合材料类型和纤维铺层角度的不同组合形式,利用所建立的有限元分析模型和刚度预测模型进行了对比分析,结果表明两者之间的计算误差较小,有效性较好.