弹簧应力
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少片变截面钢板弹簧分析自由状态+夹紧状态（HyperMesh+ABAQUS）
针对设计工程师，step by step的进行操作，让你能够学会用有限元软件进行变截面钢板弹簧应力和刚度的分析，同时知道如何进行应力曲线的提取。 学完此课程，能够掌握自由状态+夹紧状态板簧的有限元分析，是一项非常重要的技能。 板簧全部采用六面体网格，求解增加了收敛控制，求解采用命令行求解，无需打开ABAQUS。 就算你没有有限元基础，也能够按照视频完成少片变截面钢板弹簧的有限元分析。
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平衡悬架钢板弹簧有限元分析-夹紧状态（HyperMesh+ABAQUS）
针对设计工程师，step by step的进行操作，让你能够学会用有限元软件进行钢板弹簧应力和刚度的分析，同时知道如何进行应力曲线的提取。 学完此课程，能够掌握带接触和预紧的零件有限元分析能，能够更好的理解钢板弹簧设计理论。 作为一名设计师，课程更针对设计师，是一步一步无任何跳跃，即便你是0基础，照着视频也能够做出来这个结果。 附件是几何文件和有限元文件。
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钢板弹簧有限元分析-自由状态+夹紧状态（HyperMesh+ABAQUS）
针对设计工程师，step by step的进行操作，让你能够学会用有限元软件进行钢板弹簧应力和刚度的分析，同时知道如何进行应力曲线的提取。 学完此课程，能够掌握自由状态板簧的有限元分析，也能够掌握夹紧状态的钢板弹簧的有限元分析，是一项非常重要的技能。
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弹簧应力的实例教程
Optistruct2020 非线性分析-带初始应力的卡-弹簧强度-预紧力
分析模型载荷施加步骤
1 施加初始应力
2 施加垂向载荷
分析模型截图如下：
video.mp4
这个项目是研究一个带弹簧的阀门在不同的入口压力下，水流量的变化。最终结果期望得到一个不同压力下，水流量都能保持在一个比较稳定的值。
本项目是一个典型的流固耦合问题，水流压力造成了阀体的运动，直至和弹簧的阻力相等。因此需要用Fluent来求解流体对阀体的压力，需要用Ansys来求解弹簧的阻力，两者耦合之后计算阀体的运动。
阀门结构和工作原理如下图所示：
Workbench的流程图如下图所示：
计算结果见视频：
弹簧表面压力
阀体表面压力
弹簧应力变化
弹簧应力变化2
展开 蒸汽锅炉安全阀的正常工作，不仅仅关系蒸汽锅炉炉等压力容器的正常安全使用，更直接关系到群众的生命财产安全，因此，对蒸汽锅炉安全阀弹簧常见故障必须予以高度重视，并及时排出。在下文中，就蒸汽锅炉安全阀弹簧失效的原因进行分析和探讨。
蒸汽锅炉安全阀弹簧装配时受到430MPa下压正应力，阀门完全打开时其将受到480MPa的压力，管道中蒸汽温度约在350℃左右变化，因为弹簧处于封闭情况下，并且装在阀体的上部，所以它的温度稍低些。影响蒸汽锅炉安全阀弹簧失效的因素有松弛失效，温差失效和弹簧本身材质等，其主要因素是蒸汽锅炉安全阀弹簧产生腐蚀，受非中心荷载和冲击荷载的作用。
蒸汽锅炉安全阀弹簧受力分析
1、轴向或径向载荷
蒸汽锅炉上使用的安全阀弹簧，多数为圆柱形。由计算得知，安全阀弹簧受轴向弹簧受轴向或径向载荷作用时，变形量、切应力与弹簧丝直径成反比;当弹簧在使用中受腐蚀时，弹簧丝直径变小，弹簧变形量、剪切应力增大，从而导致弹簧失效。
2、受非中心载荷的影响
蒸汽锅炉运行中，安全阀要定期排放超压汽。排汽后，阀杆易偏斜，导致安全阀漏气和弹簧承受非中心载荷而偏心，使圆形弹簧安全应力值下降。即安全应力与载荷偏心距成反比，使安全阀弹簧失效，使用寿命缩短。
展开 拉伸弹簧端部有挂钩，以便安装和加载。常用的端部结构有四种型式；半圆钩环、圆钩环制造方便，应用广泛，但因挂钩过渡处产生很大弯曲应力，故只宜用于弹簧丝直径d≤10mm的弹簧。可调式和可转式挂钩受力情况较好，且可转向任何位置以便于安装。
六、弹簧的应力计算
▲压缩弹簧的受力分析
图(a)为圆柱形螺旋压缩弹簧，承受轴向工作载荷 F 由截面法分析，得知弹簧丝截面受剪力 F 及扭矩 T=FD/2，扭矩引起的剪应力为：
若考虑剪力 F 引起剪应力的影响和弹簧丝呈螺旋状曲率影响，最大剪应力 t 发生在弹簧内侧图(b)，其数值与强度条件应为：
式中 C——旋绕比，C=D/d ，可按表1选用
K——弹簧曲度系数，
K 也可直接从表2查出，由表知，C 越大，K对 t 的影响越小；
F——弹簧的工作载荷N；D——弹簧中径mm；d——材料直径mm。
在式1中，以弹簧的最大工作载荷 F2 代替 F，便可得到按强度条件计算弹簧钢丝直径的公式：
拉伸弹簧强度计算方法与压缩弹簧相同
七、弹簧不到位及失效原因
在实际工作中，我们常碰到弹簧不能把运动物体推到设定的位置，也就是说弹簧的计算自由长度变短了。其主要原因是没有作初压缩处理，就是把一根制造成的弹簧，用较大的力把它压缩到他的压缩高度或并紧高度(有必要的话)，放开后不能恢复到他原来的自由长度的操作。其缩短量称为“初压缩量”。一般重复了3-6次压缩后，长度不再缩短，即弹簧“定位”。经初压缩后弹簧发生永久变形。
八、弹簧预防措施
在实际工作中，压簧即使受到超出材料弹性限以外的力，也应能维持它的工作长度。
展开 弹塑性损伤示意
为了更清晰表达混凝土损伤模型示意，可从上图看，在外力小于某一值时，微弹簧系统不发生断裂，相应的应力-应变关系具有线性变化特征。当外部拉力增加，使得具有最小断裂应变的微弹簧的应变达到其断裂界限值时，该微弹簧断裂，其释放的应力由其他微弹簧承担（应力重分布），与此同时，系统整体刚度降低，导致微弹簧系统的应力-应变关系进入非线性变化阶段。随着外部拉力的增加，微弹簧断裂的数量不断增加，应力-应变曲线的非线性愈加显著，表现为应力的增加速率明显小于应变的增加速率。当在一个增量步内，未损伤部分的应力增加量小于因损伤导致的应力降低量时，即微弹簧断裂造成的平均应力降低大于因外力增加导致的平均应力增长时，应力一应变关系进入下降段。应力一应变上升段与下降段的交点，即为微弹簧系统所代表的细观单元的受拉极限强度。由于各个微弹簧的断裂应变具有随机分布特征，无论是初始损伤的发生时刻，还是后续的应力重分布过程，都将具有典型的随机性特征。因此这不仅解释了损伤导致非线性的物理本质，也同时描述了受拉损伤的随机演化进程。
展开 弹簧应力的问答
求教，abaqus中采用非线性弹簧模拟粘结滑移，应力云图错误，原因可能是？
ABAQUS
非线性弹簧模拟粘结滑移
Z向设置了非线性弹簧，X、Y向设置了刚度较大的弹簧，位移加载，结果有位移但无应力
弹簧本来就不能求应力，因为没有几何形状，和general梁不能求应力一样的道理
workbench含弹簧的系统谐响应分析应力和应变很大是什么原因？
在用workbench做一个有弹簧支撑的薄金属板箱体的谐响应分析的时候，在简谐激励经过固有频率时，应力和应变相当大，超出许用应力太多，也超出了屈服应力，请问这个可能是什么情况造成的呢？系统的工作频率为27HZ,模态分析显示在此之前有6阶固有频率，而在每一阶固有频率处应力应变都会变得相当大。
共振。如果已经设置了阻尼，应力还有这么大，建议修改弹簧刚度，改变系统的固有频率，避开激振频率。如果无法避开共振点，建议增加阻尼减震器。
ansys弹簧单元怎么查看应力？
ansys里用了弹簧combin14 加完荷载计算完后怎么查看弹簧力的大小啊？
combin14 单元可以使用 ETABLE 来输出弹簧力或力矩 (根据弹簧是拉压还是弯扭)。
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弹簧应力的最新内容
案例 | 火星漫游车的多体仿真3个月前
考虑车辆在不同操作条件下（例如在不规则路径或遇到障碍物时），对弹簧的变形和应力进行了研究。
图4. 使用 Adams/Machinery 的带传动系统模型
在 Adams 的虚拟环境中进行的仿真，使团队能够探索结构的极限，以建立能够在类似火星的地形上行走的漫游车能力，并能够通过建造单个样机和短短一年的开发周期执行所有需要的操作。
同时分析弹簧簧丝内圈应力较大的原因是因为内圈曲率较小， 存在一定的应力集中导致。
3.2 工况2
图 11下板vonMises应力
图 12下板最大切应力
图 13上板vonMises应力
图 14上板最大切应力
4. 结论
本文仅列出了设计计算的两个工况，工作荷载和地震荷载。两种工况下隔振器的弹簧和上下板均有一定的安全裕度。
由计算得知，安全阀弹簧受轴向弹簧受轴向或径向载荷作用时，变形量、切应力与弹簧丝直径成反比;当弹簧在使用中受腐蚀时，弹簧丝直径变小，弹簧变形量、剪切应力增大，从而导致弹簧失效。
2、受非中心载荷的影响
蒸汽锅炉运行中，安全阀要定期排放超压汽。排汽后，阀杆易偏斜，导致安全阀漏气和弹簧承受非中心载荷而偏心，使圆形弹簧安全应力值下降。
六、弹簧的应力计算
▲压缩弹簧的受力分析
图(a)为圆柱形螺旋压缩弹簧，承受轴向工作载荷 F 由截面法分析，得知弹簧丝截面受剪力 F 及扭矩 T=FD/2，扭矩引起的剪应力为：
若考虑剪力 F 引起剪应力的影响和弹簧丝呈螺旋状曲率影响，最大剪应力 t 发生在弹簧内侧图(b)，其数值与强度条件应为：
式中 C——旋绕比，C=D/d ，可按表
为了提高强度与疲劳寿命，钢板弹簧均要求进行应力喷丸，但国内厂家有的仅单面（凹面）进行应力喷丸，板簧 片另一面（凸面）表面不同程度存有氧化皮，严重影响涂层的附着力与防腐性。建议采用“一般喷丸+应力喷丸”工艺，既清除氧化皮，又可达成产品特性要求。由于钢板弹簧为叠接结构，夹缝部位容易出现早期锈蚀，应采用板簧单片涂装（阴极电泳或喷漆），装配后钢板弹簧总成再喷漆或补漆。
Optistruct2020 非线性分析-带初始应力的卡-弹簧强度-预紧力
分析模型载荷施加步骤
1 施加初始应力
2 施加垂向载荷
分析模型截图如下：
video.mp4
即护炉铁件主要靠炉柱本身应力和弹簧的外加力给炉体以保护性压力。炉柱还起着架设机、焦侧操作台、支撑集气管的作用。大型焦炉的蓄热室单墙上还装有小炉柱，小炉柱经横梁与炉柱相连，借以压紧单墙，起保护作用。
2.1.3 拉条
焦炉用的拉条分为横拉条和纵拉条两种。横拉用 50mm的低碳钢圆钢制成，沿燃烧室长向安装在炉顶和炉底。
2
由于腐蚀而引起的机械密封失效
a) 由于腐蚀介质的侵蚀作用，机械密封会发生表面腐蚀以及一些点蚀，严重时可发生腐蚀穿透；
b) 由于碳化钨环与不锈钢座等焊接，使用中不锈钢座易发生晶间腐蚀；
c) 焊接金属波纹管、弹簧等在应力与介质腐蚀的共同作用下，往往会产生破裂。
即护炉铁件主要靠炉柱本身应力和弹簧的外加力给炉体以保护性压力。炉柱还起着架设机、焦侧操作台、支撑集气管的作用。大型焦炉的蓄热室单墙上还装有小炉柱，小炉柱经横梁与炉柱相连，借以压紧单墙，起保护作用。
2.1.3 拉条
焦炉用的拉条分为横拉条和纵拉条两种。横拉用 50mm的低碳钢圆钢制成，沿燃烧室长向安装在炉顶和炉底。
当外部拉力增加，使得具有最小断裂应变的微弹簧的应变达到其断裂界限值时，该微弹簧断裂，其释放的应力由其他微弹簧承担（应力重分布），与此同时，系统整体刚度降低，导致微弹簧系统的应力-应变关系进入非线性变化阶段。随着外部拉力的增加，微弹簧断裂的数量不断增加，应力-应变曲线的非线性愈加显著，表现为应力的增加速率明显小于应变的增加速率。
