螺旋弹簧的三维创建
Pro/E下螺旋扫描所生成弹簧的力学性能分析
本文通过P r o /MECHNICA对螺旋扫描生成的实体进行静力分析和模态分析,并与压簧的理论计算结果进行了比较,证明螺旋扫描实体在力学上十分接近实际弹簧。
在结构设计中,弹簧的应用十分广泛,设计人员为了能够力求真实准确的反映结构,在Pro/ENGINEER中一般使用螺旋扫描生成实体来描述弹簧。这样得到的弹簧在外形上和实际弹簧很接近,但力学性能和实际的弹簧相比有何差别,对其进行的模拟能否反映工作状态的弹簧等却一直没有定论。本文利用Pro/ENGINEER中的Pro/MECHNICA模块,分析了压簧的载荷-变形情况,计算了自振频率,并与理论计算结果进行了比较。
一、创建压簧的模型
本文所述的实例利用螺旋扫描生成一个实体,并模拟弹簧。弹簧长为60mm,弹簧中径为30mm,材料直径为5mm,螺距为10mm。这里可以在弹簧的上下两端面加两个平板,以便在Pro/MECHNICA下添加约束和载荷。模型如图1所示。
图1 弹簧模型
二、对压簧进行静力分析
这里可以利用Pro/MECHNICA模块以对模型进行静力分析。首先创建一个新的Static Analysis,载荷和约束如图2所示。然后在将弹簧下板的6个自由度进行全约束,并且在上板加1000N的载荷。弹簧变形如图3所示。变形量为12.1mm。