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执行机构用涡卷弹簧的扭转刚度和应力研究
1
作者
孙悦
邢静忠
刘新红
《机械设计》
北大核心
2025年第8期52-60,共9页
现有平面涡卷弹簧设计规范基于弯曲梁理论计算扭转刚度和弯曲应力,但平面涡卷弹簧的横截面弯曲更接近薄板弯曲。按照薄板理论导出涡卷弹簧的扭转刚度公式,给出涡卷弹簧弯曲应力的计算方法。建立有限元模型揭示薄板弯曲应力和变形沿板宽...
现有平面涡卷弹簧设计规范基于弯曲梁理论计算扭转刚度和弯曲应力,但平面涡卷弹簧的横截面弯曲更接近薄板弯曲。按照薄板理论导出涡卷弹簧的扭转刚度公式,给出涡卷弹簧弯曲应力的计算方法。建立有限元模型揭示薄板弯曲应力和变形沿板宽的变化规律,发现泊松效应引起薄板翘曲变形导致出现横向应力减小的现象。用有限元模型对比研究不同泊松比和板宽对薄板弯曲应力和变形的影响。建立涡卷弹簧有限元模型验证梁理论和板理论给出的弯曲应力和扭转变形。结果表明:薄板理论导出的涡卷弹簧扭转刚度更接近实际;平面涡卷弹簧的弯曲应力沿横向呈中间大、边缘小的分布;随着泊松比的增大,扭转刚度增大。
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关键词
阀门执行机构
薄板弯曲
扭转刚度
泊松效应
有限元模型
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题名
执行机构用涡卷弹簧的扭转刚度和应力研究
1
作者
孙悦
邢静忠
刘新红
机构
天津
工业大学机械工程学院
天津
工业大学航空航天学院
天津百诚阀门制造股份有限公司
出处
《机械设计》
北大核心
2025年第8期52-60,共9页
文摘
现有平面涡卷弹簧设计规范基于弯曲梁理论计算扭转刚度和弯曲应力,但平面涡卷弹簧的横截面弯曲更接近薄板弯曲。按照薄板理论导出涡卷弹簧的扭转刚度公式,给出涡卷弹簧弯曲应力的计算方法。建立有限元模型揭示薄板弯曲应力和变形沿板宽的变化规律,发现泊松效应引起薄板翘曲变形导致出现横向应力减小的现象。用有限元模型对比研究不同泊松比和板宽对薄板弯曲应力和变形的影响。建立涡卷弹簧有限元模型验证梁理论和板理论给出的弯曲应力和扭转变形。结果表明:薄板理论导出的涡卷弹簧扭转刚度更接近实际;平面涡卷弹簧的弯曲应力沿横向呈中间大、边缘小的分布;随着泊松比的增大,扭转刚度增大。
关键词
阀门执行机构
薄板弯曲
扭转刚度
泊松效应
有限元模型
Keywords
valve actuator
bending of thin plate
torsional stiffness
Poisson effect
finite-element model
分类号
TH135.1 [机械工程—机械制造及自动化]
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作者
出处
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1
执行机构用涡卷弹簧的扭转刚度和应力研究
孙悦
邢静忠
刘新红
《机械设计》
北大核心
2025
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