[发明专利]弹簧精细参数化建模及性能测试的有限元分析方法

权利要求书

1.一种弹簧精细参数化建模及性能测试的有限元分析方法，其特征在于：

1)定义参数：

设置参数料径＝d、中径＝zd、尖部厚度＝h、自由高＝H0，将弹簧分为17段，参数定义为N1～N17，其相应的推进螺距定义为T1～T17，

2)分段建立螺旋曲线：

采用方程式的方式分段建立螺旋曲线，以建立第一段螺旋线为例，其方程

x=(zd/2)*cos(t*(n1*360))y=(zd/2)*sin(t*(n2*360))z=t1*n1*t]]>

采用来自方程的曲线建立螺旋线。依此建立17段螺旋线，螺旋线参数化方程x=(zd/2)*cos(t*(ni*360))y=(zd/2)*sin(t*(ni*360))z=ti*ni*t]]>3)扫描成形：

将17段螺旋线合并成一条螺旋线，采用扫描方式成形，

4)、弹簧端面磨平：

对于弹簧上端面，拉伸切除的基准平面距FRONT面的距离L＝d/2-h(尖部厚度)，对与下端面拉伸切除的基准面距上端基准面的距离定义为自由高H0。弹簧最终模型；

5)、CAD模型转化为CAE模型：

将建立好的三维参数化模型保存为IGS格式，用MSC.Marc有限元分析软件导入此模型，导入后的CAE模型；

6)、建立刚度分析的有限元模型：

将压力试验机的简化为两个平面，用LOADCONTROL方式对上平面进行加载，模型；在此分析模型中，定义弹簧为柔性体，上下平面为刚体，弹簧和平面之间的接触关系为粘接(G)，弹簧自身定义为接触(T)；

7)、分析计算及结果：

建立好CAE模型并提交计算，上平面所受的力与上平面Z方向的位移的比值即为弹簧的刚度；

弹簧刚度K=93750-76700164.1-139.8=701.6N/mm.]]>