Page 112 - 无损检测2021年第二期
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倪林森:
基于计算机图形技术的螺旋弹簧应力检测装置
在测试弹簧的 1.5 圈与 3.3 圈位置处黏贴电阻应变
片, 压缩螺旋弹簧至测试位置, 测试该状态下螺旋弹
簧的剪应力, 测试结果如图 8 所示。
图 5 正应力与剪应力截面分布示意
表 1 被测弹簧的几何参数
圈数 / 圈 钢丝直径 / mm 主体中径 / mm
图 8 应变片测试结果
4.8 16.5 145.6
3.3 对比分析
3.1 计算机模拟仿真 螺旋弹簧应力检测装置的软件界面如图9所示,
采用有限元方法离散测试弹簧模型, 弹簧选用 界面上端为信息输入栏, 测试前需输入测试弹簧的信
高阶梁单元, 弹簧装配座采用刚体处理, 弹簧与装配 息, 输入参数后通过载入模型按钮将扫描点云模型载
座间设置接触单元。弹簧有限元模型如图 6 所示。 入, 载入后扫描模型在界面左端显示。点击计算按钮
实现应力计算, 计算结果在界面的右侧显示。
图 6 弹簧有限元模型
有限元仿真 计 算 得 到 的 弹 簧 应 力 分 布 如 图 7
所示, 由图 7 可知, 该弹簧在 1.1~1.5 圈 与 3.3~
3.8 圈的上 止 点 剪 应 力 和 应 力 幅 均 较 其 他 位 置 的 图 9 检测装置的软件界面
检测装置的测试结果与前文所述 2 种方法得到
有明显提升。
的应力数据如图 10 所示( 图中新方法指文章提出的
方法)。由图 10 可知, 检测装置的测试数据与仿真
图 7 弹簧的有限元仿真应力分布
3.2 应变片测试
图 10 3 种方法获得的弹簧应力数据
应 变 片 采 用 45° 应 变 花, 型 号 为 BF120-2CA 。
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2021 年 第 43 卷 第 2 期
无损检测
