Number：

03098003

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Name：

呂明芳

Titles：

Lecturer

Author：

方亮彬、張恭翰、呂明芳、陳威廷

Paper name：

非圓柱形螺旋壓縮彈簧特性研究

Name of activity：

建國科大學報專業論文、技術報告或專業評論評點

Keywords：壓縮彈簧、接觸、有限元素分析

Abstract：

在本文中以非線性有限元素法研究圓錐形,筒形和鼓形等非圓柱形螺旋壓縮彈簧作用力與位移,以及各圈斷面上應力分佈的情形,以其了解非圓柱形壓縮彈簧因壓縮力作用而產生相鄰各圈間,或是彈簧與各圈與底座接觸時,作用力與位移,以及彈簧中斷面上應力變化的情形,同時將以計算結果說明線材半徑(r)與彈簧平均半徑(R)比值,以及螺距對各圈斷面上應力分佈所造成的影響。由所得的結果發現,不同於圓柱形的壓縮彈簧,非圓柱形的壓縮彈簧,各圈具有不同的平均半徑,會於作用力大時產生接觸現象,使得斷面內應力產生變化,對於較小的線徑(r)與平均半徑(R)比的彈簧而言,其以忽略曲率變化的公式估算時,應力值的誤差約在6~12%之間;而對於位移與力量關係而言,即使是壓縮彈簧在面臨壓縮接觸的情形,以非線性有限元素分析的結果,誤差可控制於2%左右,而於本文分析例中,以鼓形彈簧之應力分佈接觸收到的影響較大。由此可知,非圓柱形彈簧承受壓縮力作用時,其應力分佈,以及位移與力量關係,不是單純地與線材半徑與彈簧平均半徑比值,或是螺距有關,因此在設計時,對於非圓柱形壓縮彈簧因彈簧接觸所造成的影響應謹慎地加以考量。

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