弹簧下座强度分析报告

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1、弹簧下座强度分析一、A101弹簧下座1、课题來源：基础技术研究所2、数模来源:产品设计室(如图1)；3、材料:钢板2.5-Q/BQB401-1999Stl2-Q/BQB403-1999;4、受力：來源于减震器弹簧压缩后作用于弹簧卜•垫的反作用力；5、约束：弹簧下座的小端被完全固定，其余部分没有约束；二、有限元分析前处理、1、力的计算由于弹簧下座只受弹簧压缩后的反作用力F,而弹簧的弹性系数K二21±1.2N/mm,其弹簧口然长度L=364.64mm,弹簧的安装高度L0=203mni,工作中的振幅f=±75mm,所以：F二21*(364.6

2、4-203+75)=4969.44(N)近似的计算出，弹簧卜•垫与弹簧卜•座的接触面积为:1695.6mm2那么，弹簧卜•座的压力为：P二4969.444-169.56=2.93078556(MPa)2、约束的处理弹簧卜•座的小端因焊接而被固定的，所以对小端上部采取六个门由度的完全约束。3、划分网格采用4节点的三面体单元类型，共划分单元18175个。4、材料由于诸多原因，不能查找到产品设计图中所标材料号的弹性模量等参数，所以，本分析所采用材料(20钢)不屈于产品所标示的材料。本分析的单位制为:mm,MPa,N等弹性模量E=2.13E+0

3、05泊松比v二0.282三、分析结果1、位移的变化图2表示了，弹簧下座在受力情况卜：位移的变化情况。其中离弹簧下座小端最远处的位移变化最大，为：0.38(mm)；2、应力的变化图3表示了弹簧卜•座在受力情况卜•的应力情况，其中在螺丝孔的地方出现了应力集中(如图中红色部分)，最大的应力为：1.78E+002(Mpa)—未出现塑性变形；3、应变的变化图4表示了弹簧下座的应变情况，最大应变为：7.15E-004。应力和应变有对应的关系(如图3、4所示)。图1.数模图2•位移变化图3•应力变化Patran201006-Jul-l1165853F

4、ringe:s2,Allncr=lzTime=1.00000,Strain,Total,(NON-LAYERED)Deform:s2,A1lncr=1zTime=l00000DisplacementTranslation.yxz715^)04668-004^620004U573-004H526-0041478-004H431-00413.84-004■3.3M04—2.89-004.2.42-00411.95-0041147-004■9.99-005-526-005—5.24-006

5、_default_Fringe:Max7.15-00

6、4©Nd2761Min524-006©Nd2597default_Deformation:An-noifS)Nrl图4•应变变化四、结论数模分析时所采用的材料并非产品的真实材料，所以本分析不具备指导产品的设计。但是对于应力集中、应变以及工件的危险部位等，不管选用什么材料特性，它们都具有共同的趋势，所以木分析可以说明工件需要注意的危险部位。本分析的另一个不足之处，在于不能准确确定弹簧下座的受力面积，从而也给分析带來难度以及造成分析的误茅加大等。