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1. 研究目的与意义

弹簧是一种常用的零件，在化工、石油行业中的阀门、控制器、泵、压缩机、离心机、密封等都有很广泛的应用。弹簧的基本功能是储放能量、缓和冲击、消减振动、传递力量和限定位置等。螺旋弹簧结构简单，制造方便，应用最广，其特性线为直线，可作压缩弹簧、拉伸弹簧和扭转弹簧。当载荷大而径向尺寸又有限制时，可将两个直径不同的压缩弹簧套在一起使用，成为组合弹簧。

弹簧对机器的精度、工作能力和寿命都有着极其重要的作用。传统的弹簧设计理论已经不能满足竞争日益激烈的弹簧工业发展的需要。为了准确的分析圆柱螺旋弹簧的应力分布，有必要研究出一种能准确计算弹簧应力的方法，以便对螺旋弹簧进行优化。这里采用SolidWorks对圆柱螺旋弹簧进行有限元分析。

2. 国内外研究现状分析

西南交通大学的范俊、米彩盈基于模型技术对圆柱螺旋弹簧的应力分布进行了分析，利用ansys软件中子模型技术，提出了工程计算弹簧最大剪切应力的公式，并在ansys中建立了压缩螺旋弹簧的有限元模型。所的结论：在对弹簧结构的有限元分析中，对整体而言，网格密度只需要得到合理的位移解即可，在对关心部位做相关分析时，运用子模型技术，细化网格，可以得到精确解。

西南交通大学的绳义千、肖绯雄、张正远以某机车用圆柱压缩弹簧为例，利用ansys等有限元分析软件建立了弹簧三维实体模型，采用三维实体单元进行离散以确保应力计算的精确性。分析表明：弹簧极限载荷下的应力小于材料的强度极限，

静强度合格。

3. 研究的基本内容与计划

利用solidworks软件对螺旋弹簧进行三维建模，并利用solidworks simulation对其进行有限元分析，得到仿真的应力和应变值，并将仿真结果与理论值进行对比。在此基础上，研究弹簧圈数、旋绕比、弹簧丝直径、长度等参数对弹簧变形和应力的影响，为弹簧的理论设计提供参考。

1~2周(3.2~3.15)：学习掌握solidworks软件；

3~3周(3.16~3.22)： 学习复习掌握弹簧相关知识；

4. 研究创新点

无