本文關(guān)鍵詞：波紋彈簧力學(xué)性能分析與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：波紋彈簧是一種應(yīng)用十分廣泛的非標(biāo)準(zhǔn)彈性元件。波紋彈簧的力學(xué)性能作為彈簧的重要特性之一，決定了彈簧的工作能力。本文以單層波紋彈簧為研究對(duì)象，采用理論計(jì)算、有限元分析和試驗(yàn)測(cè)試方法來(lái)研究波紋彈簧的力學(xué)性能。 首先，根據(jù)波紋彈簧結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，推導(dǎo)出波紋彈簧剛度特性曲線的理論計(jì)算公式。其次，在SolidWorks軟件中建立波紋彈簧的參數(shù)化建模模塊，將彈簧模型導(dǎo)入到ANSYSWorkbench軟件中，分析彈簧的剛度特性曲線以及彈簧剛度與彈簧各結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系。同時(shí)以彈簧的開(kāi)口為研究對(duì)象，分析開(kāi)口類型和大小對(duì)彈簧剛度的影響。再次，，對(duì)波紋彈簧進(jìn)行剛度試驗(yàn)測(cè)試，將理論計(jì)算結(jié)果和有限元分析結(jié)果與測(cè)試結(jié)果對(duì)比，進(jìn)行誤差分析。最后，對(duì)波紋彈簧進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析：對(duì)彈簧進(jìn)行模態(tài)分析，得到彈簧的固有頻率和振型；對(duì)彈簧進(jìn)行諧響應(yīng)分析，得到彈簧的共振響應(yīng)。 研究結(jié)果表明：有限元法可以作為一種研究波紋彈簧性能的有效方法，理論計(jì)算方法雖有一定局限性，對(duì)計(jì)算公式進(jìn)行適當(dāng)修正后仍可用來(lái)研究波紋彈簧的力學(xué)性能。波紋彈簧的剛度特性曲線在工作范圍內(nèi)呈線性變化。波紋彈簧各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)彈簧的剛度有不同程度影響，彈簧剛度與彈簧的波數(shù)、厚度為冪函數(shù)關(guān)系，與彈簧的外內(nèi)徑比為二次函數(shù)關(guān)系，與彈簧工作時(shí)的摩擦系數(shù)為一次函數(shù)關(guān)系，摩擦系數(shù)對(duì)彈簧的壓縮量存在滯后性的影響。相同結(jié)構(gòu)參數(shù)開(kāi)口類型不同的波紋彈簧的剛度特性曲線十分接近，彈簧剛度隨開(kāi)口的增大而略有減小，當(dāng)開(kāi)口增大到半個(gè)波形時(shí)，彈簧剛度明顯變小。三種彈簧中整體型波紋彈簧模態(tài)值最高，搭口型的模態(tài)值最低，三種波紋彈簧的主振方向均為彈簧的軸線方向。
【關(guān)鍵詞】：波紋彈簧 力學(xué)性能 有限元 彈簧剛度 動(dòng)力學(xué)分析
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH135
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 主要符號(hào)表12-13
• 第1章 緒論13-19
• 1.1 彈簧及彈簧基本性能13-14
• 1.2 課題的研究背景及意義14-15
• 1.3 課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 課題的主要研究?jī)?nèi)容和方法17-19
• 第2章 波紋彈簧特性19-27
• 2.1 波紋彈簧簡(jiǎn)介19-22
• 2.1.1 波紋彈簧的結(jié)構(gòu)及類型19-20
• 2.1.2 波紋彈簧特點(diǎn)20-21
• 2.1.3 波紋彈簧的用途21-22
• 2.2 波紋彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算22-26
• 2.2.1 波紋彈簧的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)22-23
• 2.2.2 波紋彈簧的載荷-形變計(jì)算23-26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 第3章 波紋彈簧的參數(shù)化建模27-34
• 3.1 SOLIDWORKS 軟件簡(jiǎn)介27
• 3.2 SOLIDWORKS API 二次開(kāi)發(fā)27-29
• 3.2.1 SolidWorks 二次開(kāi)發(fā)原理27-28
• 3.2.2 SolidWorks 二次開(kāi)發(fā)工具28-29
• 3.3 波紋彈簧的參數(shù)化建模29-33
• 3.3.1 VBA 對(duì) SolidWorks 開(kāi)發(fā)方法29
• 3.3.2 波紋彈簧的參數(shù)化建模29-31
• 3.3.3 相關(guān)程序說(shuō)明31-32
• 3.3.4 實(shí)例測(cè)試32-33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 第4章 波紋彈簧的非線性分析34-65
• 4.1 有限元法34
• 4.2 有限元法基本理論34-38
• 4.2.1 彈性力學(xué)中的基本假設(shè)34
• 4.2.2 彈性力學(xué)的基本方程34-38
• 4.2.3 有限元法中的能量原理38
• 4.3 有限元分析軟件及結(jié)構(gòu)非線性38-40
• 4.3.1 AWE 簡(jiǎn)介38-39
• 4.3.2 結(jié)構(gòu)非線性39-40
• 4.4 整體型波紋彈簧的非線性分析40-50
• 4.4.1 整體型波紋彈簧實(shí)例分析40-47
• 4.4.2 整體型波紋彈簧結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其力學(xué)性能影響47-50
• 4.5 開(kāi)口型波紋彈簧的非線性分析50-57
• 4.5.1 波紋彈簧開(kāi)口類型研究及實(shí)例分析50-55
• 4.5.2 開(kāi)口型波紋彈簧結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其力學(xué)性能影響55-57
• 4.6 搭口型波紋彈簧的非線性分析57-63
• 4.6.1 搭口型波紋彈簧實(shí)例分析57-60
• 4.6.2 搭口型波紋彈簧結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其力學(xué)性能影響60-63
• 4.7 本章小結(jié)63-65
• 第5章 波紋彈簧試驗(yàn)研究65-75
• 5.1 試驗(yàn)?zāi)康?/span>65
• 5.2 試驗(yàn)裝置65-66
• 5.3 試驗(yàn)過(guò)程66-67
• 5.4 試驗(yàn)結(jié)果67-74
• 5.4.1 整體型波紋彈簧的試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果67-70
• 5.4.2 開(kāi)口型波紋彈簧的試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果70-72
• 5.4.3 搭口型波紋彈簧的試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果72-74
• 5.5 本章小結(jié)74-75
• 第6章 波紋彈簧的動(dòng)力學(xué)分析75-91
• 6.1 波紋彈簧的模態(tài)分析75-86
• 6.1.1 模態(tài)分析理論75
• 6.1.2 整體型波紋彈簧的模態(tài)分析75-80
• 6.1.3 開(kāi)口型波紋彈簧的模態(tài)分析80-82
• 6.1.4 搭口型波紋彈簧的模態(tài)分析82-85
• 6.1.5 三種類型波紋彈簧模態(tài)對(duì)比85-86
• 6.2 波紋彈簧的諧響應(yīng)分析86-90
• 6.2.1 整體型波紋彈簧的諧響應(yīng)分析86-87
• 6.2.2 開(kāi)口型波紋彈簧的諧響應(yīng)分析87-89
• 6.2.3 搭口型波紋彈簧的諧響應(yīng)分析89-90
• 6.3 本章小結(jié)90-91
• 結(jié)論91-93
• 參考文獻(xiàn)93-95
• 致謝95-96
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學(xué)術(shù)論文96

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李學(xué)新,姜春英,劉英;波形彈簧成形工藝的探討[J];成組技術(shù)與生產(chǎn)現(xiàn)代化;2001年03期

2 王振春,賀平;波形彈簧的加工工藝及模具設(shè)計(jì)[J];航空發(fā)動(dòng)機(jī);1999年01期

3 袁鵬;;形狀記憶合金超彈性波形彈簧的有限元分析[J];機(jī)電信息;2011年36期

4 馬詠梅;丁行武;李鑫;;SolidWorks二次開(kāi)發(fā)在機(jī)械零件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與研究[J];機(jī)械傳動(dòng);2010年01期

5 曹建立,陳葆真;波形彈簧的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)[J];機(jī)械設(shè)計(jì);1989年02期

6 袁樹(shù)春;;VBA技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)用[J];計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化;2011年09期

7 盧寶生 ,李長(zhǎng)有;波形彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];焦作大學(xué)學(xué)報(bào);1996年01期

8 張宏新;;波紋簧彎曲模設(shè)計(jì)[J];模具制造;2012年06期

9 許紅靜;蔡瑾;姚濤;谷美林;;面向復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同優(yōu)化的構(gòu)件化分析方法研究[J];機(jī)械研究與應(yīng)用;2012年04期

10 劉杰;杜忠華;;波形彈簧模態(tài)分析[J];機(jī)械設(shè)計(jì);2013年05期

  本文關(guān)鍵詞：波紋彈簧力學(xué)性能分析與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：312554