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更新時間：2025.04.12
螺旋彈簧冷繞成形與回彈的數(shù)值分析

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螺旋彈簧冷繞成形過程中的各種參數(shù)對彈簧回彈量影響很大。通過對螺旋彈簧冷繞成形及回彈過程的分析,基于大型非線性有限元分析軟件ABAQUS 6.8,建立了螺旋彈簧冷繞成形及回彈的有限元計算模型。計算了成形過程中不同張力大小、不同芯軸直徑與簧絲直徑的比值及不同繞簧節(jié)距對彈簧回彈量的影響和回彈后彈簧中徑各節(jié)點位移的變化。仿真分析表明張力大小對回彈影響很大,張力越大,成形過程中簧絲的內(nèi)應(yīng)力越穩(wěn)定且內(nèi)應(yīng)力也越大,簧絲截面內(nèi)塑性區(qū)域所占比重越大,回彈量越小;當(dāng)簧絲直徑一定時,芯軸直徑越大,即芯軸直徑與簧絲直徑的比值越大,回彈量越大;當(dāng)芯軸直徑一定時,簧絲直徑越小,橫截面的內(nèi)應(yīng)力越大,回彈量越小;繞簧節(jié)距越大,簧絲內(nèi)應(yīng)力越不穩(wěn)定,平均內(nèi)應(yīng)力越小,回彈量越大也越不穩(wěn)定;回彈后彈簧中徑和節(jié)距顯著增大,彈簧應(yīng)力由卡盤連接處開始慢慢減小。

多股螺旋彈簧的微分幾何研究

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根據(jù)多股螺旋彈簧鋼絲中心曲線和彈簧中心曲線的纏繞關(guān)系,建立了基于微分幾何學(xué)的單股鋼絲中心曲線的幾何方程,并推導(dǎo)了曲線方程曲率和撓率等參數(shù)的表達(dá)式。采用MATLAB軟件,以壓縮彈簧和拉伸彈簧為例,對鋼索擰角參數(shù)取值相同和取值不同的兩種情況下曲率和撓率的變化過程和規(guī)律進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,曲率的差異影響多股螺旋彈簧的應(yīng)力應(yīng)變,鋼索擰角取值影響多股螺旋彈簧的剛度。

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