基于HyperMesh和ANSYS的特殊卷簧的结构优化

针对汽车坐垫调角器用特殊卷簧在工作过程中最大应力超过许用应力及簧圈之间发生接触导致卷簧疲劳寿命降低的问题,文章以该卷簧最大应力满足强度要求及簧圈之间不接触为优化目标,基于HyperMesh和ANSYS联合仿真,对其结构参数及材料选用进行优化,并对优化前后卷簧的应力及接触情况进行对比分析。仿真结果表明:优化后卷簧最大应力小于材料许用应力,满足强度要求,且工作过程中簧圈之间未发生接触。本优化方案可对该类特殊型式卷簧的结构优化提供参考。

弹性储能装置中平面涡卷弹簧的有限元分析

储能已成为改善风电场输出功率可控性、提升电网稳定性水平的有效手段.提出了基于平面涡卷弹簧的机械式弹性储能-发电系统方案,针对储能装置中关键零件平面涡卷弹簧建立了力学模型和有限元模型,并进行了有限元应力分析和模态分析,得到了涡簧的扭转变形、横截面上的应力分布、固有频率和前20阶振型.研究成果为储能装置的优化设计、储能密度的计算提供了有力依据,也为弹性储能-发电系统的实现奠定了基础.

弹簧储能式发电系统涡卷弹簧的设计与分析

利用涡卷弹簧受载、卸载时能量转化的特点,将其与发电机结合可以取代电动自行车上的蓄电池。设计了一种涡卷弹簧储能式发电系统,对涡卷弹簧进行了参数设计与三维建模,并对涡卷弹簧的收紧过程进行了有限元分析,得到其在收紧过程中的簧片位移与应力分布规律以及在完全收紧时应力集中区域处各层弹簧上的最大应力呈现出沿径向先增大后减小的变化规律,确定了涡卷弹簧储能时的危险截面,对提高涡卷弹簧储能式发电系统的可靠性具有重要的理论与实际意义。

基于Solidworks的简支梁片弹簧的应力和寿命分析

平面弹簧片在人们的日常生活中和工业生产中有着广泛的应用。论文利用Solidworks软件建立平面片弹簧简支梁模型,并用该软件中的非线性求解器对片弹簧进行应力和应变分析,用疲劳强度求解器对该片弹簧进行寿命预测。论文提供的研究方法将有助于学校的简支梁理论教学和实际应用中片弹簧的设计。

特殊卷簧的刚度及应力分析

针对特殊卷簧在工作40万次后发生疲劳破坏的问题,为计算其所受最大转矩及在该最大转矩作用下所受最大应力,基于HyperMesh和ANSYS联合仿真有限元分析方法,对该卷簧的刚度及所受应力情况进行分析计算。根据有限元计算及理论分析结果得出:卷簧在工作过程中簧圈发生接触,接触前刚度随施加转矩呈非线性增长,接触后刚度随施加转矩呈线性增长,其所受最大应力位置在中间簧圈内表面。该特殊卷簧有限元计算结果可为行业标准的补充、修订提供一定参考。