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1、NSY入门教程(8)-几何建模实例 (弹簧和螺钉)2.6几何建模实例.1 弹簧 按力学行为弹簧可分为压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧及弯曲弹簧;按弹簧外形可分为螺旋弹簧、蝶形弹簧、环形弹簧和板簧等。仅就单个弹簧进行力学分析时,可采用 3D 实体单元进行模拟,以分析弹簧的多种力学行为及其参数;如果将弹簧与构造共同分析，可采用弹簧单元,其实常数可采用单个实体弹簧分析得到的参数或弹簧自身的出厂参数。 圆柱形压缩弹簧和拉伸弹簧的节距不同，但建模措施是相似的。基本措施都是运用面沿途径拖拉创立体，ANSY 命令众多,具体措施可以多种多样。1. 整圈数圆柱形螺旋弹簧的建模 整圈数时,弹簧的建模措施可先创立 1/
2、2螺旋线，然后运用对称性生成一圈的螺旋线;在螺旋线端部创立簧丝断面，然后沿途径拖拉该面创立一圈簧身；运用体复制生成其他部分。示例：!e2.-整圈数圆柱形螺旋弹簧的几何建模fiish cer $ /prep！1.定义弹簧参数-=4 ! 簧丝直径c8 !旋绕比,簧丝直径不同,旋绕比的范畴也不相似n=10! 圈数(设为整数),即螺旋线的圈数z=c*d ! 弹簧中径,即螺旋线的直径tdz/.5 !节距 (螺距)*if,t,lt,d,hen $t=d *nd! 节距的最小值为簧丝直径，拉伸弹簧的 tD！2创立一圈螺旋线-csy,! 设立目前坐标系为柱坐标系k,1,/2,-/,2，dz/2,10 ! 创立
3、两个核心点l, !创立半圈螺旋线cys,0 !设立直角坐标系lsymm,z,1 $sym,y,2,，1 ！ 运用对称性生成此外半圈螺旋线numg,all m,，lne ！ 合并核心点,并将此两条线定义为组件 L1！3.在螺旋线端部创立簧丝截面-kae,1 $ wpota,90 ！移动工作平面并旋转cyl4,/2! 创立直径为D的圆面（簧丝截面)!.沿L1途径拖拉圆面创立体、复制体等-drg,1,，l1 !拖拉面创立体vgen,n,all,，,，t!复制体 N 次numr，k $ wpys! 合并核心点,并将工作平面归位 2.任意圈数圆柱形螺旋弹簧的建模 当不为整圈数时，弹簧的建模措施可先创立螺
4、旋线；在螺旋线端部创立簧丝断面,然后沿途径拖拉该面创立簧身。螺旋线每圈用 4条线体现,即两核心点相应的角度为 0度，固然也可变化此值，例如命令流中的 9 度改为0 度等。 此问题留给网友作为练习。 2.6.2 螺纹 螺纹联接是最为常用的联接形式。螺纹除有外螺纹和内螺纹之分外，螺纹可分为圆柱螺纹和圆锥螺纹,其中最常用的是圆柱螺纹。常用螺纹按牙形重要有一般螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等,其特点和应用各不相似。 螺纹在几何模型的创立过程中其基本措施也是创立螺旋线、创立牙形截面、拖拉面创立体等环节。而内外螺纹无非是略加修改参数即可,这里仅以螺栓联接中的螺杆为例简介其建模过程，采用 GB
5、582-MdL 系列螺栓，其螺栓几何尺寸和螺纹如图所示。 示例： ! ex. 螺栓杆建模命令流 Fiih /cear $ /prep7! .定义几何参数- d=20 $ l=60 b6 ! 公称直径 = 外螺纹大径、螺杆长度、螺纹长度 p=25 $ d=28.2 $smax=30! 螺距、dw 最小值、S 最大值,可据公称直径查得 kgc=125$ c.8 !公称值、c 的最大值 ref6 ！齿形角60,原则螺栓采用值*un，dg ！ 设立角度单位为:度 h.5p*co(efa/2)/sin(ref） ！ 计算参数 H d1=d5/* 2d-2*3/8h !外螺纹小径、外螺纹中径 dbng=3
6、0 ! 螺杆头部正六棱柱的倒角 tkpd=0!齿部螺旋线两核心点所对的圆心角度! 2创立螺旋线（采用分段螺旋线）-CSS,1 ！ 设立目前坐标系为柱坐标系 n=(b-*/4)/p ！计算齿部螺旋线的总圈数 EGN*360 ! 总度数，即螺旋线的总旋转角度TDEG1MOD（TDEG，TKPD) ! 求余数，即以TPKD 度为一点时余下的度数N0=(TDG-D1)/TKPD1 ! 整 TPD 度的数目,增长 1 点 DO,I，,0！用循环创立核心点 =(I-1）TKPD!求得R 坐标 /360*CT! 求得 Z 坐标 K,I,d1/，C,Z ! 创立核心点（柱坐标系下） *EDDO！ 结束循环 *
7、F，DEG,LT,.0E-2，THEN ！如果N为整数,则不创立非PK 度点 *LSE! 否则，要创立此核心点 N0=1！ 再增长最后的非 TKD度点 CTA=CTADEG ! 求得最后一点的R 坐标 Z=p/360*T ！求得最后一点的 R 坐标 ，N0,d1/2,T,Z ! 创立最后一种核心点 *EDI *D,I，1，N01$ ,I，I+1 $ *NDDO ! 运用循环创立螺旋线 CM,L1c,IN !将上述线定义为组件 LCM ！ 3.在螺旋线端部创立齿截面- YS, ! 设立直角坐标系 kkpinq（0,4) !查得目前核心点最大号，km1，d/,-3*p8 ! 创立 4 个核心点 k,m+2,d1/2,，3p/8 ,km+3，d2,/16$ k,k+4,d/2,-p/16a，km1,k,m+3,m+4 ！由核心点创立
