[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

说明书

技术领域

本发明属于机械零部件精细参数化建模及性能测试的有限元分析方法，特别涉及一种弹簧精细参数化建模及性能测试的有限元分析方法。

本方法提供了碾尖弹簧精细参数化建模的方法，以及将建立的CAD模型转化为CAE模型，运用CAE有限元分析软件对此模型进行刚度测试的分析方法。

技术背景

螺旋弹簧设计一般规定弹簧总圈数及有效圈数，不同的支撑圈与有效圈的过渡会使弹簧力学特性产生较大差异，为满足弹簧设计要求，在工艺设计时，通常采用物理样机试验验证的方法，即根据经验试制出1～2个样件，然后进行性能测试，如果不合格，根据经验进行矫形，然后再进行性能测试，矫形后仍不满足性能要求的要重新试制，如此反复，直至试制出合格的产品。受经验水平及其它相关条件限制，工艺设计精度较低，产品返修量较大。随着各行业技术的快速发展，对弹簧的要求也越来越高，仅靠以前的经验很难快速的试制出满足性能要求的弹簧。为了缩短新产品的试制周期，降低新产品的试制成本，有必要利用虚拟样机对其进行性能测试，即在工艺设计前确定出符合性能要求的弹簧形状。

发明内容

本方法是根据目前热卷螺旋钢弹簧试制的技术状况，提供一种虚拟的分析方法，利用虚拟样机代替原来的物理样机进行性能测试，在工艺设计初期利用CAD和CAE相结合的方式确定出符合性能要求的弹簧形状，即利用CERO建立理想弹簧的参数化模型，然后将此模型转化为CAE模型，进行弹簧性能分析。并依此为依据，进行弹簧工艺设计，从而提高弹簧工艺设计水平。

本发明的目的是通过以下措施实现的：

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,]]>