关注弹簧疲劳寿命和永久变形的关系

关注弹簧疲劳寿命和永久变形的关系
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近年来，弹簧的有限元设计方法已进入了实用化阶段，出现了不少有实用价值的报告，如螺旋角对弹簧应力的影响；用有限元法计算的应力和疲劳寿命的关系等。

所示为用现行设计方法计算和有限元法解析应力的比较。对相同结构的弹簧，在相同载荷作用下，有效圈少的或螺旋角大的高应力弹簧的应力，两种方法得出的结果差别比较大。这是因为随着螺旋角的增大，加大载荷偏心，使弹簧外径或横向变形较大，因而应力比较大。用现行的设计计算方法不能确切地反映，而有限元法则能较为确切地反应出来。

例如，五金弹簧的设计应力提高后，螺旋角加大，会使弹簧的疲劳源由簧圈的内侧转移到外侧。为此，必须采用弹簧精密的解析技术，当前应用较广的方法是有限元法。

车辆悬架弹簧的特征是除足够的疲劳寿命外，其永久变形要小，即抗松弛性能要在规定的范围内，否则由于弹簧的不同变形，将发生车身重心偏移。同时，要考虑环境腐蚀对其疲劳寿命的影响。随着车辆保养期的增大，对永久变形和疲劳寿命都提出了更严格的要求，为此必须采用高精度的设计方法。有限元法可以详细预测弹簧应力疲劳寿命和永久变形的影响，能准确反映材料对弹簧疲劳寿命和永久变形的关系。