各向同性圓柱螺旋彈簧的有限元法應(yīng)力分析_外文翻譯.rar
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各向同性圓柱螺旋彈簧的有限元法應(yīng)力分析
Dammak Fakhreddine, Taktak Mohamed, Abid Said,
Dhieb Abderrazek, Haddar Mohamed
Unit of Mechanics, Modelling and Manufacturing, National School of Engineers of Sfax, Mechanical Engineering Department,University of Sfax, Sfax PB W-3038, Tunisia
Received 17 January 2005; accepted 1 July 2005 ;Available online 29 August 2005
摘 要 本文介紹了一種高效的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)有限元，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有6自由度，能夠模擬一個(gè)螺旋彈簧的所有行為。公式包含了剪切變形的影響，是基于假定力的混合算法。合力的近似值有效地驗(yàn)證了由此結(jié)果產(chǎn)生的平衡方程。將提出的模型與其他模型進(jìn)行了比較。該單元僅采用一個(gè)單元就能得到了沿彈簧和通過簧絲表面上不同應(yīng)力的分布狀態(tài)。
關(guān)鍵詞：螺旋彈簧 有限元 應(yīng)力分布
1.引 言
螺旋彈簧是一個(gè)基本的機(jī)械單元，主要應(yīng)用于秤、剎車及車輛的懸架系統(tǒng)..，以滿足必要的功能：施加應(yīng)力，貯存或吸收能量，提供機(jī)械系統(tǒng)的柔性并維持一個(gè)力或是壓力。在這些應(yīng)用中的眾所周知的螺旋彈簧，是一個(gè)圓柱形的三維曲梁，由它的螺旋形狀和沿軸線的曲率來定義。
在工作過程中，螺旋彈簧經(jīng)歷不同的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)載荷。很多研究人員預(yù)測(cè)它的行為。在研究初期，研究者遇到一些困難，如形狀復(fù)雜，張力的耦合行為，彎曲拉伸耦合效應(yīng)的存在，剪切變形和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的影響?，F(xiàn)在這些困難被解決了，文獻(xiàn)也很豐富的，這些文獻(xiàn)對(duì)螺旋彈簧提供了良好的設(shè)計(jì)，以克服設(shè)計(jì)的矛盾，獲得工作時(shí)的最高性能。
事實(shí)上，我們可以找到許多有關(guān)圓柱螺旋彈簧的動(dòng)態(tài)行為研究（耶爾德勒姆， 1997年， 1998年， 1999年， 1999年，李和湯普森，2001年；耶爾德勒姆， 2001年；貝克爾等人， 2002年； busool和艾森伯格， 2002年；耶爾德勒姆， 2004年）。也有許多方法（如有限元法，動(dòng)態(tài)剛度矩陣法等）。建立了螺旋彈簧的運(yùn)動(dòng)控制方程，以研究不同截面形狀和不同邊界條件螺旋彈簧的固有頻率，同時(shí)，還研究了參數(shù)（有效圈數(shù)，螺旋線俯仰角，螺旋線徑和簧絲線徑的比率，預(yù)負(fù)荷等）對(duì)固有頻率的影響。這些研究所取得的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較，以核實(shí)他們的理論。在實(shí)驗(yàn)工作中，我們要特別提到Mottershead(1980年)和Lim和Pisano的工作(1987年)的工作，他們解決了有關(guān)決定彈簧的固有頻率的難題，取得如此近似的值。
各向同性圓柱螺旋彈簧的有限元法應(yīng)力分析
Dammak Fakhreddine, Taktak Mohamed, Abid Said,
Dhieb Abderrazek, Haddar Mohamed
Unit of Mechanics, Modelling and Manufacturing, National School of Engineers of Sfax, Mechanical Engineering Department,University of Sfax, Sfax PB W-3038, Tunisia
Received 17 January 2005; accepted 1 July 2005 ;Available online 29 August 2005
摘 要 本文介紹了一種高效的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)有限元，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有6自由度，能夠模擬一個(gè)螺旋彈簧的所有行為。公式包含了剪切變形的影響，是基于假定力的混合算法。合力的近似值有效地驗(yàn)證了由此結(jié)果產(chǎn)生的平衡方程。將提出的模型與其他模型進(jìn)行了比較。該單元僅采用一個(gè)單元就能得到了沿彈簧和通過簧絲表面上不同應(yīng)力的分布狀態(tài)。
關(guān)鍵詞：螺旋彈簧 有限元 應(yīng)力分布
1.引 言
螺旋彈簧是一個(gè)基本的機(jī)械單元，主要應(yīng)用于秤、剎車及車輛的懸架系統(tǒng)..，以滿足必要的功能：施加應(yīng)力，貯存或吸收能量，提供機(jī)械系統(tǒng)的柔性并維持一個(gè)力或是壓力。在這些應(yīng)用中的眾所周知的螺旋彈簧，是一個(gè)圓柱形的三維曲梁，由它的螺旋形狀和沿軸線的曲率來定義。
在工作過程中，螺旋彈簧經(jīng)歷不同的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)載荷。很多研究人員預(yù)測(cè)它的行為。在研究初期，研究者遇到一些困難，如形狀復(fù)雜，張力的耦合行為，彎曲拉伸耦合效應(yīng)的存在，剪切變形和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的影響?，F(xiàn)在這些困難被解決了，文獻(xiàn)也很豐富的，這些文獻(xiàn)對(duì)螺旋彈簧提供了良好的設(shè)計(jì)，以克服設(shè)計(jì)的矛盾，獲得工作時(shí)的最高性能。
事實(shí)上，我們可以找到許多有關(guān)圓柱螺旋彈簧的動(dòng)態(tài)行為研究（耶爾德勒姆， 1997年， 1998年， 1999年， 1999年，李和湯普森，2001年；耶爾德勒姆， 2001年；貝克爾等人， 2002年； busool和艾森伯格， 2002年；耶爾德勒姆， 2004年）。也有許多方法（如有限元法，動(dòng)態(tài)剛度矩陣法等）。建立了螺旋彈簧的運(yùn)動(dòng)控制方程，以研究不同截面形狀和不同邊界條件螺旋彈簧的固有頻率，同時(shí)，還研究了參數(shù)（有效圈數(shù)，螺旋線俯仰角，螺旋線徑和簧絲線徑的比率，預(yù)負(fù)荷等）對(duì)固有頻率的影響。這些研究所取得的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較，以核實(shí)他們的理論。在實(shí)驗(yàn)工作中，我們要特別提到Mottershead(1980年)和Lim和Pisano的工作(1987年)的工作，他們解決了有關(guān)決定彈簧的固有頻率的難題，取得如此近似的值。
