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Numerical modelling of twin helical spring under tensile loading

机译：拉力作用下双螺旋弹簧的数值模拟

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摘要

This paper presents a 3D geometric modelling of a twin helical spring and its finite element analysis to study the spring mechanical behaviour under tensile axial loading. The spiralled shape graphic design is achieved through the use of Computer Aided Design (CAD) tools, of which a finite element model is generated. Thus, a 3D 18-dof pentaedric elements are employed to discretise the complex "wired-shape" of the spring, allowing the analysis of the mechanical response of the twin spiralled helical spring under an axial load. The study provides a clear match between the evolution of the theoretical and the numerical tensile and compression normal stresses, being of sinusoidal behaviour. The overall equivalent stress isovalues increases radially from 0° to 180°, being maximal on the internal radial zone at the section 180°. On the other hand, the minimum stress level is located in the centre of the filament cross section.
机译：本文介绍了双螺旋弹簧的3D几何建模及其有限元分析，以研究拉伸轴向载荷下的弹簧力学行为。螺旋形状的图形设计是通过使用计算机辅助设计（CAD）工具实现的，其中将生成有限元模型。因此，采用了3D 18dof五元单元来离散复杂的弹簧“线形”，从而可以分析双螺旋弹簧在轴向载荷下的机械响应。该研究为正弦行为的理论和数值拉伸和压缩法向应力的演变提供了明确的匹配。总的等效应力等值径向从0°增大到180°，在截面180°的内部径向区域最大。另一方面，最小应力水平位于细丝横截面的中心。

著录项

  • 来源
    《Applied Mathematical Modelling》 |2011年第3期|p.1378-1387|共10页
  • 作者

    Sid Ali Kaoua; Kamel Taibi; Nacera Benghanem; Krimo Azouaoui; Mohammed Azzaz;

  • 作者单位

    Laboratoire des Sciences et de Genie des Materiaux (LSCM) FGMCP/USTHB. BP 32 El-Allia, 16111 Bab Ezzouar, Algiers, Algeria;

    Laboratoire des Sciences et de Genie des Materiaux (LSCM) FGMCP/USTHB. BP 32 El-Allia, 16111 Bab Ezzouar, Algiers, Algeria;

    Laboratoire des Sciences et de Genie des Materiaux (LSCM) FGMCP/USTHB. BP 32 El-Allia, 16111 Bab Ezzouar, Algiers, Algeria;

    Laboratoire de Mecanique Avancee (LMA) FGMGP/USTHB, BP 32 El-Allia, 16111 Bab Ezzouar, Algiers, Algeria;

    Laboratoire des Sciences et de Genie des Materiaux (LSCM) FGMCP/USTHB. BP 32 El-Allia, 16111 Bab Ezzouar, Algiers, Algeria;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    3d finite elements; modelling; cad; twin helical spring; tension loading;

    机译：3d有限元;建模;cad;双螺旋弹簧;拉力载荷;

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