多股螺旋弹簧建模方法研究 被引量：4

1

作者 萧红 王时龙 +1 位作者 周杰 雷松 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1089-1092,共4页

根据多股螺旋弹簧单股钢丝的几何成形原理,提出了两种多股螺旋弹簧建模新方法,以弥补现有建模方法的不足。方法一推导了钢丝中心曲线的微分几何方程,可以实现多种建模软件下各种结构的多股螺旋弹簧快速建模;方法二通过改变多股螺旋弹簧... 根据多股螺旋弹簧单股钢丝的几何成形原理,提出了两种多股螺旋弹簧建模新方法,以弥补现有建模方法的不足。方法一推导了钢丝中心曲线的微分几何方程,可以实现多种建模软件下各种结构的多股螺旋弹簧快速建模;方法二通过改变多股螺旋弹簧中心线的两端节距,建立两端并圈的多股螺旋弹簧模型。最后给出基于上述方法的建模实例,结果表明了方法的有效性和正确性,满足多股螺旋弹簧模拟仿真和有限元分析不同的模型需要。 展开更多

关键词 多股螺旋弹簧 建模 成形原理 几何方程 并圈 PRO/E

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多股簧的设计计算及有限元仿真分析 被引量：4

2

作者 萧红 王时龙 +2 位作者 周杰 冯治恒 雷松 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期20-27,共8页

根据多股簧的成形过程,分析了单股钢丝中心线的空间结构,在现有几何参数基础上计算了钢索分布圆半径、钢丝螺旋倍数和钢丝中心线的轨迹扫描参数。提出了基于特征扫描的多股簧辅助设计方法,通过一个扫描步即可得到多股簧单股钢丝中心线... 根据多股簧的成形过程,分析了单股钢丝中心线的空间结构,在现有几何参数基础上计算了钢索分布圆半径、钢丝螺旋倍数和钢丝中心线的轨迹扫描参数。提出了基于特征扫描的多股簧辅助设计方法,通过一个扫描步即可得到多股簧单股钢丝中心线的模型,并给出了基于PROE软件的建模方法。在上述多股簧设计计算的基础上,采用模型结果,给出了多股簧加载过程中弹簧和钢丝应力应变特性的ABAQUS有限元仿真分析。分析结果显示了多股簧承载时钢丝的应力应变特性、钢丝截面的应力分布情况、加载速率对多股簧簧圈振动的影响,弥补了现有多股簧分析和测试手段的不足,为多股簧的生产加工和性能实验提供有效的指导。 展开更多

关键词 多股簧 几何设计 有限元法 应力分析

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基于ANSYS的多股螺旋弹簧有限元分析

3

作者 张晓峰 雷松 《现代机械》 2011年第2期51-53,共3页

简单分析多股螺旋弹簧的基本特性。以三股钢丝的多股螺旋弹簧为例,通过有限单元与接触单元的选取和网格的划分,建立多股螺旋弹簧有限元模型。然后对其进行静态受力分析和动态分析计算,分析冲击载荷质量和速度对多股螺旋弹簧性能的影响... 简单分析多股螺旋弹簧的基本特性。以三股钢丝的多股螺旋弹簧为例,通过有限单元与接触单元的选取和网格的划分,建立多股螺旋弹簧有限元模型。然后对其进行静态受力分析和动态分析计算,分析冲击载荷质量和速度对多股螺旋弹簧性能的影响。结果表明多股螺旋弹簧在动态系统中具有内部振动波,并可能在中间产生并圈现象,为多股螺旋弹簧设计提供了依据。 展开更多

关键词 多股螺旋弹簧 有限元 静态 动态

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多股螺旋弹簧动态计算分析 被引量：19

4

作者 闵建军 王时龙 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期199-203,共5页

结合多股螺旋弹簧的静态设计方法,重点考虑动态性能要求,提出一种静态与动态相结合的设计模型。根据多股螺旋弹簧自身质量对运动的影响,推导弹簧虚拟质量的计算方法,并分析多股螺旋弹簧的动态特性,计算多股螺旋弹簧作为复进簧模型的运... 结合多股螺旋弹簧的静态设计方法,重点考虑动态性能要求,提出一种静态与动态相结合的设计模型。根据多股螺旋弹簧自身质量对运动的影响,推导弹簧虚拟质量的计算方法,并分析多股螺旋弹簧的动态特性,计算多股螺旋弹簧作为复进簧模型的运动规律。按照多股螺旋弹簧的振动位移特性,以多股螺旋弹簧动态工作过程的并圈作为边界条件进行动态设计计算。最后给出一个完整的动态设计计算实例,结果证明了所提出方法的有效性,从而为多股螺旋弹簧动态应用提供了设计依据。 展开更多

关键词 多股螺旋弹簧 振动 动态设计 并圈

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多股螺旋弹簧加工机床数控系统的研究 被引量：5

5

作者 杨建锁 王时龙 +2 位作者 周杰 李川 闵建军 《组合机床与自动化加工技术》 2007年第6期46-48,52,共4页

针对多股螺旋弹簧加工的主要特点,采用数控系统进行精密加工成型控制。通过四轴联动的无级速度匹配,克服了传统挂轮传动的分级速度控制的缺点,使数控加工机床能够加工任意结构参数的三层有芯多股簧。开发了张力控制器控制多股簧拧索过... 针对多股螺旋弹簧加工的主要特点,采用数控系统进行精密加工成型控制。通过四轴联动的无级速度匹配,克服了传统挂轮传动的分级速度控制的缺点,使数控加工机床能够加工任意结构参数的三层有芯多股簧。开发了张力控制器控制多股簧拧索过程的各股钢丝的张力平衡,使用蓝牙技术实现了PC机与整个旋转拧索过程的通讯。整套系统采用上位计算机+PLC的结构,具有良好的人机交互性能。将数控系统应用到多股簧精密加工机床上,并进行实际加工,可提高多股簧加工机床的适应性、生产效率和制品性能,其有效性得到实践验证。 展开更多

关键词 多股螺旋弹簧 四轴联动 张力控制 数控

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多股螺旋弹簧扭动微动磨损机理研究 被引量：5

6

作者 王时龙 雷松 +3 位作者 蔡振兵 李小勇 周杰 朱旻昊 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期388-396,共9页

基于多股螺旋弹簧工作过程中钢丝表面发生的扭动微动磨损,建立了多股簧受冲击载荷时,各股钢丝间法向接触力及角位移值的数学模型;通过数学模型所得到的试验参数,在新型试验装置上真实模拟了多股簧工作过程中钢丝间发生的柱-柱接触扭动微... 基于多股螺旋弹簧工作过程中钢丝表面发生的扭动微动磨损,建立了多股簧受冲击载荷时,各股钢丝间法向接触力及角位移值的数学模型;通过数学模型所得到的试验参数,在新型试验装置上真实模拟了多股簧工作过程中钢丝间发生的柱-柱接触扭动微动;研究了多股簧钢丝在扭动微动条件下的运行行为和损伤机理.结果表明:钢丝间法向接触力大小、角位移幅值及循环次数对扭动微动行为影响很大;扭动微动T-θ曲线在平行四边形状、椭圆状和直线状3种基本类型之间转变;损伤在部分滑移区较轻微,其磨损主要表现为磨粒磨损和轻微氧化磨损;对于混合区和滑移区,损伤加剧,磨痕表面有明显的塑性变形,损伤机制主要为磨粒磨损、氧化磨损和剥层. 展开更多

关键词 多股螺旋弹簧 扭动微动 运行行为 损伤机理

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多股螺旋弹簧疲劳寿命影响因素 被引量：2

7

作者 张瑞 易力力 刘志鹏 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期458-466,共9页

多股螺旋弹簧(简称多股簧)是一种由多根钢丝螺旋绞绕成钢索而形成的圆柱螺旋弹簧,目前关于多股簧在疲劳失效领域的研究较少。针对多股簧疲劳失效的问题,以实际应用中的多股簧为研究对象,从多股簧钢丝断裂特征和多股簧几何参数对其疲劳... 多股螺旋弹簧(简称多股簧)是一种由多根钢丝螺旋绞绕成钢索而形成的圆柱螺旋弹簧,目前关于多股簧在疲劳失效领域的研究较少。针对多股簧疲劳失效的问题,以实际应用中的多股簧为研究对象,从多股簧钢丝断裂特征和多股簧几何参数对其疲劳寿命的影响进行分析研究。结果表明:钢丝表面缺陷是造成裂纹萌生降低疲劳寿命的主要原因,钢丝表面缺陷包括了钢丝表面的线纹、伤痕、凹坑等,此外钢丝材料内部的微孔洞以及微裂纹会加速裂纹的扩展,降低弹簧的疲劳寿命;其次是多股簧几何参数的影响,以最大振幅下的恢复力为变量,弹簧螺旋角对多股簧疲劳寿命的影响最大,弹簧旋绕比次之,钢索钢丝捻角最小。 展开更多

关键词 多股螺旋弹簧 疲劳寿命 表面缺陷 裂纹萌生 几何参数

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基于模糊神经网络的多股簧钢丝张力控制系统 被引量：2

8

作者 张其 王时龙 +1 位作者 杨文翰 蔡万强 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第12期105-108,共4页

张力控制是多股螺旋弹簧加工过程中的关键技术,它的控制精度直接影响产品的合格率。为降低控制系统的复杂性,采用并列的单输入单输出控制结构。基于对加工过程中张力波动来源的分析,针对系统的时变性、非线性和钢丝间的相互影响等特点,... 张力控制是多股螺旋弹簧加工过程中的关键技术,它的控制精度直接影响产品的合格率。为降低控制系统的复杂性,采用并列的单输入单输出控制结构。基于对加工过程中张力波动来源的分析,针对系统的时变性、非线性和钢丝间的相互影响等特点,在模糊神经网络中引入误差与总偏差之比的模糊推理来修正网络的输出值,实现了同时对各股钢丝张力的自适应在线控制。通过试验分析,在加工过程中钢丝张力的波动标准差约为5N,调整时间约为3s,验证了控制系统的快速性和稳定性,较好地解决了多股簧加工过程中钢丝张力一致性的难题。 展开更多

关键词 多股螺旋弹簧 张力控制 时变 非线性 模糊神经网络

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多股簧非典型损伤建模研究 被引量：1

9

作者 丁传俊 尹强 +1 位作者 高焓 吴永国 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2020年第9期198-203,220,共7页

多股簧作为小口径自动武器的缓冲复进簧,多次发射之后其性能会发生退化和损伤。基于多股簧多次使用前后的静态和动态测试结果,分析了多股簧多次使用后的动态响应特性,提出了多股簧非典型损伤量的分离方法;在基于Bouc-Wen-Baber-Noori模... 多股簧作为小口径自动武器的缓冲复进簧,多次发射之后其性能会发生退化和损伤。基于多股簧多次使用前后的静态和动态测试结果,分析了多股簧多次使用后的动态响应特性,提出了多股簧非典型损伤量的分离方法;在基于Bouc-Wen-Baber-Noori模型的Slip-Lock损伤单元基础之上,提出了构造非典型迟滞模型方法,构造两个多股簧损伤单元模型,并采用反向差分演进算法对其进行了参数识别。计算结果表明,所提出的10参数模型精度高、损伤曲线过渡光滑,基于BWBN模型的Slip-Lock损伤单元精度次之;5参数简化损伤模型比较对称,整体上具有很好的匹配性。 展开更多

关键词 多股簧 非线性响应模型 损伤 迟滞 参数辨识

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多股簧数控机床钢丝张力配置机构的研究

10

作者 张晓峰 《机床与液压》 北大核心 2011年第4期49-50,86,共3页

在介绍高精度多股螺旋弹簧数控加工机床新型结构的基础上,研究钢丝张力在线检测与控制原理,给出钢丝张力配置机构的方案,为加工出高精度高质量的有芯或无芯的多股螺旋弹簧提供了保证。

关键词 钢丝 多股螺旋弹簧 张力 控制 检测

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圆柱压缩多股簧断裂失效分析

11

作者 陈国翀 王时龙 +1 位作者 王四宝 刘志鹏 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第11期98-101,105,共5页

多股螺旋弹簧广泛应用在枪械武器发射系统、潜艇/航天发动机等国防装备之中,但目前对多股簧疲劳失效分析工作十分有限。某圆柱压缩多股簧在寿命试验期间发生断裂失效,采用断口分析、金相检验、硬度测试、有限元仿真等方式对多股簧的断... 多股螺旋弹簧广泛应用在枪械武器发射系统、潜艇/航天发动机等国防装备之中,但目前对多股簧疲劳失效分析工作十分有限。某圆柱压缩多股簧在寿命试验期间发生断裂失效,采用断口分析、金相检验、硬度测试、有限元仿真等方式对多股簧的断裂原因进行分析;钢丝表面的拉拔条纹与外层钢丝间的接触损伤表面缺陷共同引起应力集中,导致了疲劳裂纹萌生,最终多股簧断裂失效。设计时,在刚度允许的范围内可适当增加钢索捻距,减小钢丝间接触损伤,从而提高多股簧疲劳寿命。 展开更多

关键词 多股簧 疲劳断裂 接触损伤 失效分析

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多股簧绕制成型过程中时变非线性张力控制建模及仿真 被引量：4

12

作者 蔡万强 王时龙 +2 位作者 张其 杨文翰 易力力 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期147-154,共8页

针对当前多股簧数控加工机床存在的钢丝张力一致性不佳、张力控制系统调试效率低的问题,研究了张力产生机理,建立了时变非线性动力学模型。以3股钢丝的多股簧为例研究了钢丝间张力互相作用机制,并基于Matlab/Simulink搭建张力控制系统... 针对当前多股簧数控加工机床存在的钢丝张力一致性不佳、张力控制系统调试效率低的问题,研究了张力产生机理,建立了时变非线性动力学模型。以3股钢丝的多股簧为例研究了钢丝间张力互相作用机制,并基于Matlab/Simulink搭建张力控制系统仿真平台,探索了某一通道阻尼突增对所有钢丝张力一致性的影响。仿真结果表明,钢丝张力突增使得钢索成型点后移,各钢丝捻角变大,进而导致放卷速度、牵引速度及张力产生波动。通过不同预设张力值下控制系统的仿真偏差与试验偏差曲线的对比,验证了仿真模型的有效性。仿真系统具有与实际张力控制系统相匹配的响应特性,仿真结果重现了多股簧实际加工过程中存在的一些现象及问题,对实际加工过程中张力控制系统参数的调整具有指导意义。 展开更多

关键词 多股簧 张力一致性 动力学模型 仿真

原文传递

多股螺旋弹簧三维接触摩擦研究 被引量：2

13

作者 洪茂成 王时龙 +2 位作者 任伟军 闵建军 周杰 《机械设计与制造》 北大核心 2008年第1期55-57,共3页

通过对多股螺旋弹簧在成形加载情况下的接触面上的状态分布进行深入分析,综合前人的研究,提出新型多股螺旋弹簧接触面模型,即包括空隙带、弹性带、摩擦带三种情形的分布模型。接着对这三种分布带的边界条件和接触判定条件在法向-双切线... 通过对多股螺旋弹簧在成形加载情况下的接触面上的状态分布进行深入分析,综合前人的研究,提出新型多股螺旋弹簧接触面模型,即包括空隙带、弹性带、摩擦带三种情形的分布模型。接着对这三种分布带的边界条件和接触判定条件在法向-双切线坐标系进行理论量化分析。 展开更多

关键词 多股螺旋弹簧 接触摩擦 接触面影响因子 坐标系转换 接触力

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多股簧非线性响应模型及其影响研究 被引量：2

14

作者 丁传俊 刘宁 张相炎 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期139-145,共7页

研究了不同多股簧响应模型对火炮自动机运行性能的影响。基于多股簧的静态、动态试验结果,使用参数辨识算法识别了多股簧双折线模型、修正归一化Bouc-Wen模型参数(BW模型),并提出计及冲击端速度的广义修正归一化Bouc-Wen模型(广义BW模型... 研究了不同多股簧响应模型对火炮自动机运行性能的影响。基于多股簧的静态、动态试验结果,使用参数辨识算法识别了多股簧双折线模型、修正归一化Bouc-Wen模型参数(BW模型),并提出计及冲击端速度的广义修正归一化Bouc-Wen模型(广义BW模型)。基于气体动力学理论和热力学理论,建立了考虑身管和导气室热量散失的某导气式自动机的内弹道/导气装置耦合方程组。通过建立自动机有限元模型并将上述弹簧响应模型和耦合方程组代入计算,分析了不同弹簧响应模型对自动机传动框速度、位移和理论射速的影响。计算结果表明,双折线模型由于迟滞耗能过大、恢复力较低不足以使自动机传动框及时复进到位;BW模型和广义BW模型的自动机运动特性和理论射速比较符合实际;使用广义BW模型计算出的弹簧力大约是BW模型的1.336倍,因此其理论射速高于BW模型。 展开更多

关键词 多股簧 非线性响应模型 火炮自动机 导气装置 有限元分析

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基于SVR的多股簧机床张力控制 被引量：1

15

作者 刘青 王时龙 +1 位作者 尹梦骄 张其 《计算机测量与控制》 2016年第9期99-102,106,共5页

针对多股螺旋弹簧加工机床张力控制系统的非线性特性及存在干扰的问题,提出了基于支持向量回归(Support Vector Regression,简称SVR)的有效抑制噪声的控制算法;即在基于SVR的逆动力学建模中采取非线性松弛因子替代线性松弛因子,抑制噪... 针对多股螺旋弹簧加工机床张力控制系统的非线性特性及存在干扰的问题,提出了基于支持向量回归(Support Vector Regression,简称SVR)的有效抑制噪声的控制算法;即在基于SVR的逆动力学建模中采取非线性松弛因子替代线性松弛因子,抑制噪声在建模过程中的影响,提高建模精度;把系统逆模型作为前馈控制器,构成伪线性系统,PID控制器作为反馈控制,组成有效抑制噪声的复合控制算法;实验结果表明,这种改进基于SVR的复合控制方式在多股螺旋弹簧张力控制系统中具有较好的控制精度和鲁棒性。 展开更多

关键词 多股螺旋弹簧张力控制系统 支持向量回归 松弛因子 逆模型控制

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多股螺旋扭转弹簧参数化建模方法研究 被引量：2

16

作者 胡冶昌 魏志芳 王志伟 《图学学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期826-830,共5页

多股螺旋扭转弹簧在自动武器中广泛使用,目前仍没有一个标准的参数化建模方法。根据多股螺旋弹簧几何成形原理,分析了多股螺旋扭转弹簧中一次螺旋线和二次螺旋线函数关系,研究了多股扭簧标准三维参数化建模方法。在UG NX中,通过动态表... 多股螺旋扭转弹簧在自动武器中广泛使用,目前仍没有一个标准的参数化建模方法。根据多股螺旋弹簧几何成形原理,分析了多股螺旋扭转弹簧中一次螺旋线和二次螺旋线函数关系,研究了多股扭簧标准三维参数化建模方法。在UG NX中,通过动态表达式建模方法,应用"扫掠"、"草图"等功能,建立了双圆柱三股螺旋扭转弹簧参数化模板,根据81式和56式7.62 mm步枪的扭簧参数进行参数化建模,验证了参数化建模的可行性。多股螺旋扭转弹簧建模过程中,采用标准的命名,为各类复杂弹簧参数化建模提供参考,推进复杂模型的三维参数化进程。 展开更多

关键词 多股螺旋扭转弹簧 自动武器 参数化建模 UGNX

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