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楼主: 转动的齿轮

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最佳弹簧设计Advanced spring design

发表于 2023-9-24 16:31 | 显示全部楼层

Von Mises合成应力比剪应力大了将近1倍

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【忘记密码、忘记用户名、忘记Email，如何找回？】

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发表于 2023-9-25 10:31 | 显示全部楼层

轴心截面剪应力云图，这个内侧剪应力1761Mpa与理论计算值还算比较吻合。

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发表于 2023-9-25 10:49 | 显示全部楼层

ASD计算的剪应力是1781Mpa

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发表于 2023-9-25 11:11 | 显示全部楼层

有限元计算出来的轴向力是34646N，也与ASD计算结果非常接近。

***** SUMMATION OF TOTAL FORCES AND MOMENTS IN THE GLOBAL COORDINATE SYSTEM *****
  FX  = -0.6790282E-07
  FY  = 34646.47
  FZ  = 1087.985
  MX  =  -150822.2
  MY  =  -19890.23
  MZ  =  -1081157.

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发表于 2023-9-25 13:42 | 显示全部楼层

究竟是以Von Mises应力来判定，还是以剪应力来判定呢？

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发表于 2023-9-25 15:20 | 显示全部楼层

在这篇论文中，当量应力的计算采用了简化公式，尤其是两个σ的计算采用了简化公式。

而且根号里面τ的4次方错了，应该是τ的2次方

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从公式可见，合成当量应力最小也能达到2倍的剪应力！

基于ANSYS的圆柱螺旋弹簧的强度与疲劳寿命分析_李红艳.pdf (271.33 KB, 下载次数: 3)

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发表于 2023-9-25 15:27 | 显示全部楼层

而在张英会等所著的《弹簧手册》第3版中，提供了精确的计算公式，用于计算各个应力，以及计算合成当量应力。

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发表于 2023-9-25 15:38 | 显示全部楼层

同样是张英会《弹簧手册》第3版，也提供了简化的计算公式。
那就是：两个σ都等于零，这样的话，当量应力就默认为2倍的剪应力了！

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圆形截面的弹簧丝，应力及变形计算公式

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发表于 2023-9-25 16:20 | 显示全部楼层

按照第一强度理论，只考虑最大主应力，这个对于弹簧来说似乎还算靠谱！

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发表于 2023-9-25 16:37 | 显示全部楼层

Von Mises应力，其实就是第4强度理论

强度理论.png

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但是，弹簧书籍里面的合成当量应力，并没有采用4大强度理论里面的任何一个理论，而是采用了另外的莫尔强度理论

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