弹簧下座强度分析报告.doc

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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/BQB401-1999SH2-Q/BQB403-1999;4、受力：來源于减震器弹簧圧缩后作用于弹簧下垫的反作用力；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=21±1.2N/mm,其弹簧自然长度L=364.64mm,弹簧的安装高度L0=203mm,工作中的振幅f=±75

2、mm，所以：F二21*(364.64-203+75)二4969.44(N)近似的计算出，弹簧下垫与弹簧下座的接触面积为：1695.6^2那么，弹簧下座的压力为：P=4969.444-169.56=2.93078556(MPa)2、约束的处理弹簧下座的小端因焊接而被固定的，所以对小端上部采取六个自由度的完全约束。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，不能查找到产甜设计图屮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)不属于产甜所标示的材料

3、。本分析的单位制为:mm,MPa,N等弹性模量E二2.13E+005泊松比v二0.282屈服强度G=245(MPa)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下，位移的变化情况。其屮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表示了弹簧下座在受力情况下的应力情况，其屮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

4、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Patran201006-Jul-1l16:57:30Fringe:s2,A1lncr=lJime=100000,StressGlobalSystem,vonMises.AtLayer1178+002YXzffDeform:s2zA1lncr=1Jime=1.00000.DisplacementTranslation,9.57+001166+00155+00143+001.31+001.19+001.07+008.39+0017.21+

5、0016.03+001图3•应力变化4.85+0013.67+0012.49+0011.31+001-130+000Ldefault_Fnnge:Max1.78+002©Nd2761Min1.30+000©Nd2597defaulLDeformation:Max3.80-001©Nd2351Patran201006-Jul-11165853Fnnges2,A1lncr=1,Time=1.00000,Strain,Total.(NON-LAYERED)Deforms2.Allncr=lzTime=1

6、00000DisplacementTranslation.715^06.68-00b20-006.7Z0526-00478-00431-003.84-003.36-002.8M0242g195-004147-0049.99-005—526-005—524-OOq_default_Fnnge:Max7.15-004©Nd2761Min524-006©Nd2597default_Deformation:图4.应变变化四、结论数模分析吋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

7、对于应力集屮、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，所以本分析可以说明工件需要注意的危险部位。本分析的另-•个不足之处，在于不能准确确定弹簧下座的受力面积，从而也给分析带来难度以及造成分析的误差加大等。