FEM Analysis and Simulation for Prediction of Press-Forming and Spring Back of Spiral Plates

In order to provide technical supports for designing a new type of spiral plate forming machine, FEM analysis and simulation were carried out based on pressing tests. Deformation, stress distribution, residual stress and spring back of the spiral plate were calculated. Relationships between the spiral pitch to inclination angle of the punch and die, material properties and thickness of the plate were analyzed. A data converter was developed and effectively used in the analysis. The results of FEM analysis and simulation have been applied to design the spiral plate forming machines.

圆柱螺旋弹簧设计中的几个问题

总结了一些国标中弹簧材料抗拉强度的函数规律，并给出了回归公式。以公式化的形式给出了许用剪应力的更合理的数值。同时给出了弹簧重量最小时旋绕比值计算的简单的显函数公式。提出了圆柱螺旋压缩弹簧节距的确定原则和新的计算方法。上述一些结果亦有利于计算机辅助设计和优化设计。

螺旋线圈强化管内单相流体传热的研究

研究了内插螺旋线圈的水平圆管内水的对流强化传热及流阻特性 ,探索了螺旋丝径不变 ,螺距变化对传热及流体阻力的影响 ;螺距不变 ,螺旋丝径变化对传热及流体阻力的影响。实验采用2 5mm× 2mm的紫铜圆管 ,实验段长 1 .68m ,管内走水 ,Re数的范围在 30 0 0～ 2 5 0 0 0之间。通过对实验数据的多元线性回归 ,得到了传热与流体阻力的实验关联式 ,采用 (Nus/Nu) 3.5/ ( fs/ f)作为评估传热与流阻性能的综合判据 ,实验结果表明 :在实验范围内 ,(Nus/Nu) 3.5/ ( fs/ f)的值在 1 .2～ 1 0 .7之间 ,大于 1 。

硬特性线变节距弹簧的设计与研究

应用非线性振动理论设计硬特性线变节距弹簧 ,用于变质量系统长距离水平振动输送机作主振弹簧 ,可有效地解决工程中现存之工作状态不稳、维修频次过高等问题 ,为非线性硬特性线变节距弹簧在振动输送机中应用进行了的尝试。

弹簧近似法在二维非结构动网格生成技术中的应用

通过控制网格质量改进弹簧近似法,并将其结果与传统方法进行比较。数值模拟结果显示:基于弹簧近似法的非结构动网格随着模型边界旋转角度的增加网格质量逐渐下降;在发生相同旋转角度时,改进弹簧近似法生成网格的质量较传统方法有了较大的改善;传统弹簧近似法模型边界最大旋转角度为13°左右,改进方法可达到27°,较大地提高了网格的变形能力。最后,运用改进的弹簧近似法对二维翼型进行数值模拟,并与传统方法及实验数据进行比较,得到了较满意的结果,该方法能够较好地运用于实际数值模拟中。

异径变节距悬架弹簧刚度特性逆向分析

利用变刚度螺旋弹簧的离散化分析思想,提出了一种异径变节距悬架弹簧的逆向分析方法。同时,对某车型异径变节距悬架弹簧进行逆向分析,获得该弹簧的刚度特性曲线,并与该弹簧的台架试验结果进行比较,验证了异径变节距悬架弹簧逆向分析方法的正确性。

变螺距气门弹簧的反求设计

本文应用功能分析原理对ＮＪＤ４３３Ａ发动机变螺距气门弹簧进行了反求设计，其理论计算与台架试验均表明反求设计方案优于原设计。

卵石嵌套结构在泉水溢出带渠系改造工程中的应用

为了解决玛纳斯河流域骨干渠道渗漏、冲刷、磨蚀、冻胀等问题,本文通过对玛纳斯河流域泉水溢出带渠道冬季冻胀现象及原因的受力分析,介绍了在蘑大引洪渠改造中,采用混凝土网格嵌套干砌卵石衬砌的设计方案,其特点是能排出基土渗水以消减冻胀,流速分布均匀,受力合理,防冲耐磨,减少了原混凝土衬砌在主冻胀带频繁发生冻胀的现象,是一种在同类条件下值得推广的衬砌形式。

安全阀弹簧设计应注意的几个问题

通过对安全阀压力流量特性分析 。

变节距悬架弹簧对方程式赛车平顺性的影响

针对大学生方程式赛车座椅与车架为刚性连接,行驶过程中车架振动对驾驶员造成很大影响的问题,分析了赛车变节距悬架弹簧的弹性特性曲线拟合方法,得出了变节距悬架弹簧节距随载荷的变化规律;通过随机输入实验和确定输入实验,对比分析了赛车前悬架分别采用线性弹簧和变节距弹簧对平顺性的影响。实验结果表明:随着车速的提高,车身各测点的最大垂直振动加速度都增大,但采用变节距弹簧的各测点值都小于采用线性弹簧的各测点值;当实验车速为50km/h时,采用变节距弹簧,前轴测点和座椅底板测点的垂直振动加速度均方根值较采用线性弹簧分别减小了11.02%和20.16%,平顺性得到提高。

变节距螺旋弹簧在扭转减振器中的非线性特性分析

利用UG软件对离合器扭转减振器里的弹性元件变节距螺旋弹簧进行三维实体模型的建立,将建好的三维模型导入ANSYS中建立变节距弹簧的有限元分析模型,对单个弹簧有限元模型进行垂直刚度的分析计算,然后对用于扭转减振器后的扭转刚度进行分析计算,分别得到2条刚度曲线,并将这2种刚度与通过理论推导得到的曲线进行相应的比较。结果表明,变节距螺旋弹簧具有非线性弹性特性,且理论推导与有限元分析相契合,为变节距弹簧应用于离合器扭转减振器中实现多级变刚度提供了可靠的理论依据。

发动机气门弹簧工艺参数调整

气门弹簧制造过程中,节距影响弹簧自由长度,从而影响气门弹簧的性能。根据实际的气门弹簧节距和线圈数,用CATIA建立数学模型,确定弹簧自由长度、节距以及弹簧圈数之间的关系。基于ABAQUS平台,以标准弹簧为力学基础,对不同超差量的气门弹簧模型进行静力学有限元仿真分析和预应力模态分析。控制超差模型和标准模型的网格、材料以及边界条件等一致,比较两者仿真分析结果,得到弹簧自由长度超差量的变化对弹簧性能的影响。仿真结果表明,弹簧自由长度偏差量绝对值的增加都将导致米塞斯应力、最大剪切应力和一阶模态的变化。应某企业要求,与标准模型相比,偏差模型的偏差极限值应该小于2.5 mm时,两个模型之间的应力偏差小于10%。因此,预设2.0 mm偏差量能够保证弹簧的制造工艺。

基于PID-SDAE控制器的多股簧螺距控制

弹簧螺距是多股螺旋弹簧(简称多股簧)的一项重要指标。针对当前多股簧生产过程中出现的螺距不均匀、产品试制成本高的问题,分析了多股簧生产过程中的成形机理,搭建了多股簧螺距伺服控制系统的硬件平台。结合PID控制和深度学习中的堆叠降噪自编码器(SDAE),提出了PID-SDAE控制器。根据位移传感器反馈的送料位置的钢索位移与设定位置的偏差及其微分和积分值,通过控制牵引电机的转速,使钢索在送料位置与绕簧轴形成固定夹角,实现了对弹簧螺距的自适应在线控制。在典型工况下,对实际加工过程中不同控制方法的系统响应进行了对比。经实验验证,采用PID-SDAE控制器生产的多股簧螺距均匀,能满足使用要求。

圆柱螺旋扭转弹簧节距对刚度与应力的影响研究

为研究圆柱螺旋扭转弹簧节距对刚度与应力的影响,基于HyperMesh软件与ANSYS软件进行联合仿真,对标准节距和各组节距不均匀的圆柱螺旋扭转弹簧进行有限元对比分析。介绍了有限元分析的过程和结果,确认圆柱螺旋扭转弹簧节距不均匀对刚度及所受最大应力均无影响。

基于一种新型数控热卷弹簧机的成形设计

通过对常用热卷弹簧机成形方式及运动关系的分析,提出了一种新型数控热卷弹簧机的成形方式,即通过成形心轴的螺旋运动,实现热卷弹簧的成形。在实现形成心轴螺旋运动过程中,通过对心轴的旋转运动与轴向运动之间速度的调节,达到热卷弹簧在成形过程中螺距变化的目的,实现热卷弹簧对变螺距的要求。详细介绍了用新成形方法设计的数控热卷弹簧机的总体结构和工作原理。

非线性螺旋弹簧设计及计算程序

采用有限元方法可以精确设计螺旋弹簧并进行优化,但这种方法对设计人员要求较高,弹簧的相关设计参数难以获得,有限元模型的建立和边界条件的定义非常困难。介绍等刚度和变刚度螺旋弹簧的特点。给出非线性弹簧计算工作流程和弹簧刚度计算模块。采用软件对汽车悬架弹簧参数进行计算,弹簧总圈数为8.48,有效工作圈数为7.13,材料直径为16.8 mm。运用Visual Basic语言编写"非线性螺旋弹簧设计、计算"软件,解决了复杂几何形状的非线性螺旋弹簧的设计参数求解问题。

基于MATLAB等节距圆锥螺旋弹簧的刚度分析

为深入研究某非线性隔振器的隔振性能,在建立系统动力学模型和仿真计算的过程中,需要考虑其关键部件等节距圆锥螺旋弹簧的刚度曲线,对等节距圆锥弹簧的经典力学理论进行阐述,通过MATLAB强大的数值计算及绘图功能,得到圆锥压缩弹簧的特性曲线,为圆锥弹簧的参数优化设计提供了一种简洁而高效的分析方法。

基于小型赛车的悬架第三弹簧装置的设计

为解决横向稳定杆不能提供抗俯仰的问题,提高赛车性能以及操作稳定性,设计一套第三弹簧装置。结合轮胎数据与整车参数设计确定悬架硬点,通过Adams对该悬架进行仿真分析验证,结合实车试验,结果表明第三弹簧装置能有效抑制赛车在制动时的点头行为。

钳形车架总成板簧距尺寸分析及其精度提升途径

车架总成左右板簧距(以下简称板簧距)是车架总成的关键尺寸参数,从实测板簧距数据出发,简要分析板簧距尺寸超差原因,并从工艺改善和设计改善两方面角度提出提升板簧距尺寸精度的几种方法,为国内卡车生产商提升车架总成板簧距尺寸精度提供参考。

基于ABAQUS分析圆柱螺旋弹簧几何参数对弹簧刚度的影响

在工程中弹簧刚度多采用近似法给出,一般不考虑旋绕比和螺旋升角的影响。文章运用有限元分析软件ABAQUS,建立圆柱螺旋弹簧的有限元模型,计算旋绕比、螺旋升角等参数对弹簧刚度的影响,将分析结果与已有的弹簧刚度公式进行了对比。另外,分析了拉伸载荷下截面剪切应力的分布情况。结果表明,常用弹簧刚度的计算公式更为通用,有限元计算与公式计算结果吻合,仿真过程及结果在弹簧的选用及设计中具有参考意义。