彈簧有限元分析

1、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)k2k2型轉(zhuǎn)向架承載外圓彈簧型轉(zhuǎn)向架承載外圓彈簧有限元分析有限元分析W-2主要內(nèi)容主要內(nèi)容1. 有限元模型建立有限元模型建立2.剛度計算剛度計算2.1 縱橫向剛度理論計算縱橫向剛度理論計算2.2縱橫向剛度有限元分析縱橫向剛度有限元分析3. 應力分析應力分析3.1 設計應力計算設計應力計算3.2 有限元應力計算有限元應力計算4. 彈簧壓縮變形的數(shù)值仿真彈簧壓縮變形的數(shù)值仿真5 接觸應力的影響接觸應力的影響6. 彈簧疲勞壽命分析彈簧疲勞壽命分析6.1 疲勞壽命計算公式疲勞壽命計算公式6.2 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)K2外圓彈簧疲勞壽命分析外圓彈簧疲勞壽命分析7. 彈簧的動態(tài)特性研究彈簧的動態(tài)特性研究7.1理論計算

2、公式理論計算公式7.2彈簧模態(tài)分析彈簧模態(tài)分析附錄附錄 彈簧有限元分析命令流文件彈簧有限元分析命令流文件1 彈簧有限元分析彈簧有限元分析2 考慮接觸時的命令流考慮接觸時的命令流W-3有限元模型有限元模型該 模 型 共該 模 型 共6436個節(jié)點個節(jié)點， 7 3 4 8 個個SOLID45實實體單元。體單元。W-4剛度計算剛度計算縱橫向剛度理論計算縱橫向剛度理論計算 縱橫向剛度有限元分析縱橫向剛度有限元分析W-5縱橫向剛度理論計算縱橫向剛度理論計算 W-6縱橫向剛度有限元分析縱橫向剛度有限元分析W-7設計應力計算設計應力計算W-8轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)k2k2型轉(zhuǎn)向架承載外圓彈簧設計應力型轉(zhuǎn)向架承載外圓彈簧設計應

3、力 當當P=35244.435244.4時時，將表，將表1中彈簧的中彈簧的有關(guān)參數(shù)代入以上有關(guān)參數(shù)代入以上各式可得各式可得 MPatbbbtt23.16125 .8004)69259(214)(212222W-9有限元應力計算有限元應力計算 底面約束三個方向所有線位移，頂面沿縱向施加圖紙規(guī)定的強迫位移底面約束三個方向所有線位移，頂面沿縱向施加圖紙規(guī)定的強迫位移72.79mm，計算所得計算所得約束反力為：約束反力為： FX = 0.4804281E-03 FY = 0.3961747E-03 FZ = 32251.17FX = 0.4804281E-03 FY = 0.3961747E-03 F

4、Z = 32251.17 MX = 117118.0 MY = -20644.15 MZ = -0.8699030E-02 MX = 117118.0 MY = -20644.15 MZ = -0.8699030E-02轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)K2外圓彈簧圖紙外圓彈簧圖紙QZC85-00-02中標注的此時的縱向載荷中標注的此時的縱向載荷FZ =35594.8N。計算可得等效應計算可得等效應力見圖力見圖5。可見，最大等效應力為?？梢姡畲蟮刃?491MPa(理論計算結(jié)果為理論計算結(jié)果為1612.23MPa)。W-10彈簧壓縮變形的數(shù)值仿真彈簧壓縮變形的數(shù)值仿真 計算時將彈簧底面施加固定約束，頂面計算時將彈簧底

5、面施加固定約束，頂面設置按時間逐漸增大的位移，分析總時間設設置按時間逐漸增大的位移，分析總時間設為為72.8s，計算時間分為計算時間分為25步，總壓縮量為步，總壓縮量為72.8mm，每步壓縮量為每步壓縮量為72.8/25=2.912mm。分析中僅考慮靜力影響。分析中僅考慮靜力影響。 W-11接觸應力的影響接觸應力的影響由圖由圖6可見，支撐圈處簧條發(fā)生了嵌入，這與實際情況不符，要解決該問題必須可見，支撐圈處簧條發(fā)生了嵌入，這與實際情況不符，要解決該問題必須進行接觸分析。計算時，模型離散為進行接觸分析。計算時，模型離散為5223個節(jié)點，個節(jié)點，7810個單元，其中，個單元，其中，SOLID45單元單元6628個，個，TARGE170單元單元238個，個，CONTA174單元單元944個。個。 考慮接觸時的接觸壓力變化考慮接觸時的接觸壓力變化 考慮接觸時考慮接觸時72.8mm位移下的位移下的接觸壓力接觸壓力 W-12彈簧疲勞壽命分析彈簧疲勞壽命分析 W-13彈簧的動態(tài)特性研究彈簧的動態(tài)特性研究 W-14轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)K2外圓彈簧靜應力測試外圓彈簧靜應力測試 人有了知識，就會具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說“書中自有黃金屋?！蓖ㄟ^閱讀科技書籍，我們能豐富知識，培養(yǎng)邏輯