计算受压弹簧的刚度

shenghai

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1 打开零件.

打开SolidWorks 零件： 弹簧副本。弹簧的有效长度为方便加载约束与载荷，我们在弹簧的两端分别加上一个圆盘。相应地，两圆盘间的距离为弹簧未受压时它的有效长度。

2 创建研究名称.

进入simulation, 然后创建一研究名称，取名为 spring stiffness。 ( 静态分析，实体网格)

3 回顾材料属性.

材料的属性( 合金钢) 可由SolidWorks 中转移过来。

4 加载固定约束.

在1 号圆盘的底面施加一固定约束。

5 施加径向约束.

在2 号圆盘的柱面上沿径向施加一径向约束。该约束使得弹簧仅能沿轴向压缩（或伸长）。

http://fans.solidworks.com.cn/blog/attachment/201012/16/23433_1292484206FrS2.jpg

6 加载压力.

现在，在承受柱面径向约束的圆盘（2 号）的底面施加1N 的压力。

7 网格划分与分析运行.

8 得出z 向位移.

得到的位移结果显示：轴向位移为3.8 mm，且沿着z 轴方向。受压刚度因此，该弹簧的受压刚度为 260 N/m。(k = f/x)在下一个模型中，我们用上述结果来定义弹簧连接器，即f = kx，其中， k=260 N/m。分析吸振器装置为了分析此吸振器装置:

http://fans.solidworks.com.cn/blog/attachment/201012/16/23433_1292484206dBQ7.jpg

9 打开组件.

打开文件名为shock 的组件, 并去掉螺旋状弹簧 ( 零件文件为Front Spring)。

10 创建研究名称.

创建一名为 mesh1 的研究模型。 ( 静态分析，实体网格)

11 施加固定约束.

在激振管（1）中的孔眼侧面上施加一固定约束。该约束完全限制了激振管部件。

12 施加径向约束.

在振动活塞的细杆（2）端部的孔眼侧面上，施加径向约束。

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http://crm.solidworks.com.cn/images/2010/REP/designchallenge3crank.jpg	确保产品在其预期寿命期间不会出现故障，是工程和设计中需要考虑的重要因素。以此自行车曲柄为例，假设其预期寿命为 7,000,000 转，踏板载荷为 300 磅。 ) F9 \" m4 v& L' R
http://crm.solidworks.com.cn/images/edm/other/0531/5/dc4-electronic.jpg	平衡成本和收益是一个重要而棘手的问题。例如需要保持低温的产品，如何选择最佳的方案？
http://crm.solidworks.com.cn/images/edm/other/0531/2/designchallenge5-vibration.jpg	锯齿转速为 1,100 RPM (18.3 Hz)。请考虑下面显示的设计。是否将导致锯齿防护罩过度振动？ 避免类似重大错误的最佳方法是什么？ " G9 Q2 u; h1 t  k4 k9 h$ N
http://files.solidworks.com/webvendors/cramer/video.jpg	Simulation 方便快捷和经济高效地测试设计，无论您是初次分析还是经验丰富的分析专家，都会发现可以轻松进行： http://files.solidworks.com/webvendors/cramer/email/images/bullet.gif 测试装配体性能 9 a) `6 O  T( T  {+ R) V' N http://files.solidworks.com/webvendors/cramer/email/images/bullet.gif 仿真运动中的产品 http://files.solidworks.com/webvendors/cramer/email/images/bullet.gif 执行疲劳分析 http://files.solidworks.com/webvendors/cramer/email/images/bullet.gif 最大限度减少材料成本

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13 抑制旋转. 现在，振动活塞可以在激振管中进出滑动；当然，它还能旋转。为了限制旋转，我们可以沿着孔眼所在的平面（3）的法向施加一约束 。约束的类型取为在平面上。刚体模式在上述3 个约束下， 该装置模型只剩下了一个刚体运动。由于振动活塞与激振管并不相连，所以活塞可以在管道中进出滑动。我们用一弹簧连接器把两者联结起来。为了联结振动活塞与激振管: 14 定义弹簧连接器. 右击 “载荷/ 约束”按钮，并选择连接器。从所有可得到的连接器类型清单中选择弹簧。 http://fans.solidworks.com.cn/blog/attachment/201012/16/23433_1292484207jjsK.jpg 如图所示，指定激振管（1）上所选择的面作为组件1 的平面；而振动活塞（2）上的面则作为组件2 的平行平面。 注意：选择哪个面作为平面或平行平面并不重要。在刚度菜单中，选择总体，输入法向刚度 260 N/m 。这样，激振管与振动活塞就联结在一起了。单击确定。 15 在振动活塞上加载力的作用. 在振动活塞的耳根部，内柱面的 分裂面上沿杆的方向作用一10N 的载荷。 该载荷作用于平面的法向。 16 网格划分. 选择默认单元尺寸 (1.71 mm) 进行网格划分。 http://fans.solidworks.com.cn/blog/attachment/201012/16/23433_1292484207fZ0d.jpg 17 运行分析. 运行分析，注意到求解器发出有关大位移的警告信息。单击 No. http://fans.solidworks.com.cn/blog/attachment/201012/16/23433_1292484208Oe90.jpg 大位移警告 这种情况下，我们忽略了警告是因为大位移是由弹簧连接器所产生的弹性引起的。位移，更确切的说，整个装置组件的变形是非常小的。 你可以在考虑或不考虑大位移接触/ 连接器激活标记下进行对比求解，以验证两者的求解结果相同。 18 创建 von Mises 应力图. 选择 设置 ，并选择一边缘的离散类型。 http://fans.solidworks.com.cn/blog/attachment/201012/16/23433_1292484208twyT.jpg 网格太粗糙了？ 注意，不论模型、载荷或者约束是否几乎完全的轴对称，应力集中将会出现不均匀。 这种情况说明，我们需要更为精优的网格来处理应力梯度较大的区域。选用精优的网格进行分析 19 创建新的分析模型. 创建一新的分析模型mesh2， 并将 mesh1 复制到 mesh2 中。 20 应用网格控制. 在出现最高应力的带状面上添加网格控制。网格控制选择默认值 (0.86 mm)。 　 小结 21 对模型进行网格划分. 选用球形单元，尺寸为1mm （和默认值1.71mm 进行对比），对模型重新进行网格划分，以使得在局部优化网格与模型其他网格之间平滑过渡。 22 运行分析. 23 绘制von Mises 应力图. 可以看到，即便应力的大小值 (1,160 psi) 非常接近于先前网格系统下的值 (1,137psi)， 然而现在带面上的应力集中已经有了均匀的分布。 http://fans.solidworks.com.cn/blog/attachment/201012/16/23433_1292484209761Q.jpg 　 9 J: y. r2 |' q5 `6 ]
http://crm.solidworks.com.cn/images/2010/REP/designchallenge3crank.jpg	确保产品在其预期寿命期间不会出现故障，是工程和设计中需要考虑的重要因素。以此自行车曲柄为例，假设其预期寿命为 7,000,000 转，踏板载荷为 300 磅。
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zxcv886

好详细啊~~~学习了