彈簧設計的由來及注意事項

一、彈簧設計的由來及注意事項

（1）現(xiàn)在，我們所使用的計算彈簧應力的方法和變形的公式都是從材料力學中推導出來的。隨著時代的發(fā)展和設計壓力，許多以前的經(jīng)驗不再適用。因此，我們必須使用精確的分析技術，加上在生產過程中積累的實際經(jīng)驗，現(xiàn)在更廣泛使用的方法是有限元法。

（2）近年來，彈簧有限元法已逐漸開始應用進入，提供了大量有價值的數(shù)據(jù)。對于兩個結構相同的彈簧，在相同的作用力下，對于有效環(huán)數(shù)較少或螺旋角較大的風力和草動應力彈簧，兩種方法得到的結果有很大差異。這是因為隨著螺旋角和偏心載荷的增加，彈簧的外徑或側向變形較大，因此應力也較大。目前的設計計算方法不能準確反映，但有限元法能更準確地反映。

（3）此外，在彈簧設計過程中還引入了優(yōu)化設計。彈簧結構簡單，功能簡單，節(jié)省了影響結構和性能的參數(shù)。因此，設計人員長期以來一直采用解析法、圖解法或圖解法來尋找最優(yōu)設計方案，并取得了一定的效果。隨著計算技術的發(fā)展，應用計算機中止非線性規(guī)劃的優(yōu)化設計取得了良好的效果。

（4）現(xiàn)在隨著spring應用技術的發(fā)展，也給研究者帶來了許多新的問題。例如，材料、高壓和噴丸對疲勞和松弛性能的影響在設計過程中很難確定。這是由實驗數(shù)據(jù)決定的。車輛懸架彈簧的特點是除了具有足夠的疲勞壽命外，其永久變形應很小，即抗松弛性能應在規(guī)定的范圍內，否則由于彈簧變形的不同，車身重心會發(fā)生偏移。同時，應考慮環(huán)境腐蝕對其疲勞壽命的影響。隨著汽車維修周期的增加，對永久變形和疲勞壽命提出了更嚴格的要求。因此，必須采用高精度的設計方法。有限元方法能夠詳細預測應力疲勞壽命和彈簧永久變形的影響，能夠準確反映材料疲勞壽命和彈簧永久變形之間的關系。