ВВЕДЕНИЕ Динамическое поведение цилиндрических винтовых пружин@, состоящих как из пружин растяжения/сжатия, так и кручения@, чрезвычайно сложно рассчитать, поскольку ее геометрическая форма представляет собой кривую в трехмерном пространстве. Чтобы сделать расчеты управляемыми, необходимы простые, но репрезентативные математические модели. Простейшей из таких моделей является прямой упругий стержень, так называемый «эквивалентный стержень», который, очевидно, должен иметь те же упругие свойства, что и винтовая пружина, которую он представляет. Довольно удивительно@, но повезло@, что использование этой очень простой математической модели должно дать такие разумные результаты@, безусловно, достаточно точные для большинства практических целей. Более ранний элемент данных № 06024[2] определил допущения и ограничения, которые применяются к расчетам. процедура оценки динамических характеристик пружин вместе с предписанными условиями нагрузки, которые, как предполагается, применяются к пружине. В статье также предусмотрен вывод деформационных напряжений и поперечной нагрузки на пружину, а также расчет формы концов пружины, которые будут влиять на нагрузочные характеристики. Обсуждается упругая устойчивость пружин сжатия и кручения и приводятся формулы обеспечения устойчивости. Настоящий пункт расширяет объем предыдущего пункта@, в котором представлены вибрационные характеристики цилиндрических винтовых пружин. В разделе 3 обсуждается осевая вибрация винтовых пружин сжатия/растяжения на основе приближения «эквивалентного стержня», рассматривающего как свободную, так и вынужденную осевую вибрацию. Для свободных колебаний@ рассматриваются случаи, когда оба конца стержня свободны@, один конец стержня зажат, другой конец свободен и оба конца стержня зажаты@. Для вынужденной вибрации обсуждается случай, когда один конец пружины вынужден совершать циклическое движение, и напряжения, вызванные циклическим движением, обсуждаются. В разделе 4@ достаточно подробно рассматриваются свободные и вынужденные колебания системы пружина-масса@, рассматривая случаи, когда масса системы велика по сравнению с массой пружины и имеет сопоставимые размеры. Обсуждается также влияние различных видов демпфирования@ Кулоновского и вязкого трения@ гистерезиса материала@ и т.д. В связи с вынужденной вибрацией явление резонанса рассматривается в ряде разделов. Хотя важным принципом проектирования является по возможности избегать резонанса в высокоскоростных приложениях, иногда неизбежно, что упругая система во время своей нормальной работы должна пройти через область резонанса. В таких случаях единственная практическая возможность — попытаться избежать устойчивого резонанса. Учитывая инженерную важность этой проблемы, обсуждению перехода через резонанс посвящен отдельный раздел. Еще один элемент данных в этой серии, посвященный пружинам@ № 09003[3]@, рассматривает динамические характеристики цилиндрических винтовых пружин вследствие ударной нагрузки@, которая является неотъемлемой частью нормальной работы большинства машин, выполняющих быстрое переменное движение. В статье также представлены проработанные примеры, оценивающие динамические характеристики пружины.
ESDU 08015 A-2009 История
2009ESDU 08015 A-2009 Динамические характеристики цилиндрических винтовых пружин. Часть 2: вибрация