铍青铜C17500斜圈弹簧应力松弛加速试验研究

发布时间：2020-06-10 09:33

【摘要】：斜圈弹簧是一种广泛应用于航空航天、医疗设备、新能源汽车和高压电力连接等领域的密封结构、电气连接和机械锁紧场合的弹性元件,而长时间的高温高压工作环境会导致弹性元件产生回弹特性降低甚至丧失的现象,即应力松弛特性。为了防止出现密封泄露和连接失效等事故,研究斜圈弹簧应力松弛特性及预测其服役寿命具有非常重要的意义。本文针对斜圈弹簧应力松弛特性及其寿命预测研究主要有以下内容:(1)建立单轴应力松弛理论及斜圈弹簧应力松弛理论。通过分析单轴蠕变模型和应力松弛模型,依据其产生机理的相似性实现蠕变理论向松弛理论的转化,推导出单轴应力状态下的松弛理论;进行斜圈弹簧的受力分析和应力分析并结合多轴蠕变理论,建立适应于斜圈弹簧的应力松弛理论。(2)研制基于CTM2500拉伸试验机的应力松弛试验设备。在普通拉压试验机的功能基础上进行温度模块添加和专用夹具设计,实现对材料不同温度下长时间的性能测试。(3)单轴应力松弛模型参数变化规律的探究。进行铍青铜C17500不同载荷和不同温度下的松弛加速试验,通过单轴松弛模型和试验曲线的参数拟合得出各模型参数的变化规律及预测曲线,为研究斜圈弹簧应力松弛提供参数依据。(4)验证斜圈弹簧应力松弛理论的正确性并对其服役寿命进行预测。进行不同载荷和不同温度的斜圈弹簧松弛加速试验,运用Arrhenius寿命预测理论实现斜圈弹簧正常工作环境下的服役寿命预测,并结合材料的松弛参数进行弹簧有限元分析得出仿真松弛曲线,通过理论曲线、仿真曲线和松弛试验曲线的对比验证多轴松弛理论的正确性,并进行三者之间的误差分析,并运用有限元方法进行弹簧结构参数对松弛特性影响的分析,从结构参数设计方面给出降低弹簧松弛率,提高斜圈弹簧的服役寿命的合理建议。综上所述,通过松弛理论和松弛试验的相互印证,得出各模型参数的变化规律,实现斜圈弹簧松弛特性的有限元分析和服役寿命预测。
【图文】：

的械和电子领域应用最为广泛的弹性。常见的普通圆柱螺旋弹簧只能承受）曲线呈线性状，，而在很多实际应实际所需，斜圈弹簧应运而生[2]。L公司申请了既可以承受轴向载荷又：朝一个方向倾斜的椭圆绕线圈，经；力学特性：对其进行径向加载时，向转动），在一定的径向变形范围内[3]，如图 1-2 为普通弹簧与斜圈弹簧性元件的密封结构、电连接组件和作环境的航空航天、生物医疗、新能

倾斜角方向转动），在一定的径向变形范围内具有小变的回弹力[3]，如图 1-2 为普通弹簧与斜圈弹簧刚度曲线为核心弹性元件的密封结构、电连接组件和锁紧机构特殊工作环境的航空航天、生物医疗、新能源汽车和图 1-1 斜圈弹簧实物图Fig.1-1 Physical diagram of canted coil spring
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH135

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李晓程;张晓君;赵振华;刘国磊;李宝玉;;岩爆硬岩应力松弛特性试验研究[J];矿业研究与开发;2019年04期

2 吕雪漫;吴飞;袁毅;黄淑华;王玲;;砷中毒动物视神经应力松弛特性分析[J];中国地方病防治杂志;2016年09期

3 君轩;;应力松弛[J];世界橡胶工业;2010年08期

4 武胜勇;许东;;螺旋弹簧应力松弛测试设备的研制[J];金属加工(热加工);2009年03期

5 王春光;;牧草应力松弛时间及其应用[J];农业机械学报;2007年01期

6 别海洲;姜兴杰;;桡骨应力松弛实验研究[J];试验技术与试验机;2000年Z1期

7 刘建华，胡伦骥，李志远，谢明立;焊接结构应力松弛开裂模拟试验研究[J];金属热处理学报;1996年04期

8 金日光，黄惠金，周淑梅;关于高分子材料在应力松弛过程中应力－时间关系的研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);1996年03期

9 陈振华;金属粉末压缩成形的应力松弛[J];稀有金属材料与工程;1994年01期

10 李咏今;关于硫化橡胶化学应力松弛动力学表达式的再讨论[J];橡胶工业;1994年06期

相关会议论文 前10条

1 徐献忠;施力;刘雯雯;刘大全;;基于稳态蠕变理论的应力松弛模型及其在生物组织和细胞上的应用[A];第十届全国生物力学学术会议暨第十二届全国生物流变学学术会议论文摘要汇编[C];2012年

2 王柯;金朋;师俊平;;螺旋压缩弹簧应力松弛特性分析及服役寿命预测[A];2018年全国固体力学学术会议摘要集（上）[C];2018年

3 郝圣旺;;非均匀介质应力松弛破坏[A];第五届全国固体力学青年学者研讨会会议日程摘要集[C];2012年

4 伍向阳;;大理岩不同形变阶段的应力松弛特性[A];第四届全国构造物理、第二届全国高温高压联合学术讨论会论文摘要[C];1989年

5 蔡力;徐沛娟;马洪顺;齐丽波;;距骨应力松弛实验研究[A];全国第九届生物力学和流变学学术会议论文集[C];2001年

6 刘彬隆;王彤伟;陈晓丽;;薄型柔性材料长时压缩应力松弛的试验[A];中国工程物理研究院科技年报（1999）[C];1999年

7 莫华强;刘玉辉;黄德诚;苟渊;郑斯奎;周旭昌;沈保罗;霍永忠;曾光廷;曾祥才;李敏榆;;NiTiNb形状记忆合金的应力松弛研究[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展（上册）[C];2001年

8 曹赛赛;宣守虎;龚兴龙;;剪切增稠过程中的结构演化与应力松弛[A];2018年全国固体力学学术会议摘要集（上）[C];2018年

9 郑伦剑;胡文军;牛伟;;有机硅泡沫橡胶的压缩化学应力松弛[A];中国工程物理研究院科技年报（1999）[C];1999年

10 王德龙;董福慧;钟红刚;王萱;王永志;;软组织张力测试仪的研制与应用[A];中华中医药学会针刀医学分会二00七年度学术年会论文集[C];2007年

相关博士学位论文 前10条

1 蔡婷婷;热—力耦合作用下煤体流变—渗流特性实验研究[D];太原理工大学;2018年

2 郝红;2124-T851铝合金平均应力松弛行为与随机疲劳寿命估算研究[D];浙江大学;2018年

3 唐晓淑;热处理变形固定过程中杉木压缩木材的主成分变化及化学应力松弛[D];北京林业大学;2004年

4 杜健民;新鲜草物料压缩过程的流变学研究[D];内蒙古农业大学;2005年

5 王洪波;羊草可压缩性及其应力松弛特性的虚拟样机分析研究[D];内蒙古农业大学;2007年

6 曲均浩;黏弹应力松弛及余滑作用下余震衰减主要影响因素的数值模拟研究[D];中国地震局地质研究所;2017年

7 郭文斌;马铃薯压缩、应力松弛特性与淀粉含量相关性的研究[D];内蒙古农业大学;2009年

8 闫丽;甘油预处理固定杨木压缩变形机理及应用[D];北京林业大学;2010年

9 韩一纯;2.25Cr1Mo0.25V钢再热裂纹生成机理研究[D];中国科学技术大学;2015年

10 朱启银;软黏土的流变特性及流变参数统一性研究[D];上海交通大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 郭孟飞;铍青铜C17500斜圈弹簧应力松弛加速试验研究[D];西安理工大学;2019年

2 张孝忠;基于叶根局部平均应力松弛的汽轮机叶片低周疲劳寿命预测研究[D];浙江大学;2018年

3 马天宇;三轴压缩荷载条件下岩石广义应力松弛特性试验研究[D];重庆大学;2018年

4 苗欢;铝合金导体的性能研究[D];华北电力大学(北京);2017年

5 高亮亮;EVA/NBR TPV的结构及黏弹行为[D];青岛科技大学;2018年

6 汤榕斌;7075铝合金FSW构件应力松弛行为研究[D];南昌航空大学;2017年

7 张春晓;膨胀土非线性应力松弛特性试验研究[D];中南林业科技大学;2017年

8 张保举;混凝土的应力松弛破坏研究[D];燕山大学;2012年

9 赵甜甜;斜圈弹簧应力松弛的分析与计算及其测试装置的研究[D];西安理工大学;2017年

10 郭郁;篷盖类柔性复合材料应力松弛和疲劳性能的研究[D];东华大学;2006年

本文编号：2706111