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1、题目变刚度弹簧弹性特性有限元分析学生姓名学号所在学院专业班级指导教师______完成地点_年月日本科毕业设计任务书院(系)专业班级学生姓名一、毕业设计题目变刚度弹簧弹性特性有限元分析二、毕业设计工作自年月___日起至年月日止三、毕业设计进行地点:校内四、毕业设计内容要求:工程应用中很多场合,弹簧在使用中承受着频繁的交变载荷。为保证可靠地工作,弹簧应有合适的弹力、足够的强度和抗疲劳强度。为了防止弹簧的工作频率与其自身振动频率相等或成某一倍数时的共振现象,弹簧越来越多地选用非线性螺旋弹簧,即变刚度弹簧。目前,可以通过变节距
2、、变中径和变簧丝直径三种方式来获得变刚度圆柱螺旋弹簧。但与普通圆柱螺旋弹簧相比,变刚度圆柱螺旋弹簧除工艺难度大外,设计上也不成熟。以往的经验设计方法存在较大的简化,已经满足不了现代设计的需要。精确计算分析弹簧是其设计的依据,,用有限元法对具体模型进行弹性特性的相关计算及分析,可以缩短设计周期,降低成本。具体任务:1)通过查阅有关文献资料,了解与弹簧有关当前研究的热点问题;了解变刚度弹簧的应用场合、意义以及总结当前的研究方法及研究进展情况。2)学习Ansys软件的使用:建模,边界条件设置,能掌握对结构及构件的刚度计算方法
3、,以及模态计算的一般过程。3)通过调整及改变节距、中径,簧丝直径,研究不同弹簧参数对其刚度的影响规律。不同弹簧参数对其振动特性的影响规律4)整理并编写设计计算说明书一份,要求条理清楚、论述有据。指导教师系(教研室)系(教研室)主任签名批准日期接受设计任务开始执行日期学生签名变刚度弹簧弹性特性分析[摘要]弹簧作为一种储能元件,它可以在外加载荷作用下产生较大的弹性变形,这使其在各类机械中广泛应用。为保证弹簧能可靠地工作,弹簧应有合适的弹力、足够的刚度和抗疲劳强度。随着对精度、舒适度等要求的提高,同时也为了防止当弹簧的工作频
4、率与其自身振动频率相等或成某一倍数时产生的共振现象,刚度不变的弹簧已经很不能足要求,而变刚度弹簧有不同的弹力系数,正好满足这些要求,因此弹簧越来越多地选用变刚度弹簧。本文通过分别调整变刚度弹簧的节距、中径、簧丝直径的参数,使用Pro/E建模,生成变刚度弹簧的具体模型,用Ansys有限元分析软件对其进行刚度特性、弹性特性分析,通过控制变量法得出了改变变刚度弹簧的节距、中径、簧丝直径的参数对其刚度特性、弹性特性的影响规律。[关键词]变刚度圆柱螺旋弹簧,弹性特性,刚度特性。.ⅠTheCharacteristicsAnalys
5、isofVariablestiffnessspringAbstract:Springasanenergystorageelement,whichcanbeappliedunderloadgreaterelasticdeformation,whichmakesthevarioustypesofmachinerywidelyused.Toensurethespringoperationreliable,thespringshouldhaveappropriateelasticity,sufficientstiffnessa
6、ndfatiguestrength.Withprecision,comfortandotherrequirementsincrease,butalsotopreventtheoperatingfrequencyofthespringwithitsownvibrationfrequencyequaltoorasamultipleoftheresonancephenomenon,thestiffnessofthespringconstanthasbeennotmeettherequirements,andvariables
7、tiffnessspringshavedifferentelasticitycoefficients,justtomeettheserequirements,thespringmoreandmoreuseofvariablestiffnessspring.Thisvariablestiffnessspringbyadjustingthepitch,diameter,springwirediameterparameters,usePro/Emodeling,generatespecificmodelvariablesti
8、ffnessofthespring,withtheAnsysfiniteelementanalysissoftware,itsstiffness,elasticitycharacteristicanalysis,resultsoftheachangeinpitchofthespringvaryingstiffness,thedia