模拟水环境下的压紧弹簧刚度试验及计算模型的研究

在模拟水环境下,对堆内构件压紧弹簧的缩比试样进行了刚度试验,并与有限元模拟、基于小扰度理论模型和大扰度随动模型的分析结果进行比较分析。结果表明,当摩擦系数按文献实验测值0.189取值时,有限元模拟、基于小扰度的理论模型和大扰度随动模型计算所得的刚度值均与试验所得的相近;卸载稳定段的刚度均明显小于加载稳定段的,是加载时的0.6倍左右。有限元模拟分析进一步阐明,在压紧弹簧变形过程中,压紧弹簧的截面存在转动,它与垫板之间的接触点并不是固定的,在加载和卸载过程中存在来回的径向位移。并且压紧弹簧接触面上的摩擦力方向是相反的,使得压紧弹簧在加载和卸载过程的刚度存在较大的差别。较小扰度理论模型、考虑压紧弹簧截面转动和接触点径向位移的大扰度随动模型所得的结果与有限元模拟更为接近。