ANSYS与nCode联合仿真:弹簧动力学及疲劳寿命分析

螺旋弹簧作为高压开关操作机构的一种能量介质,是高压开关的一个重要的零部件。如果螺旋弹簧在高压开关全生命周期30年的过程中,出现疲劳失效,会严重影响高压开关的通断性能,甚至威胁整个电力系统的安全。而弹簧在反复载荷的作用下,其破坏形式主要是疲劳断裂。疲劳破坏的过程往往是裂纹的成核心、形成、扩展,直到产生突发性的脆断。因此利用仿真软件对弹簧的危险点及疲劳寿命进行研究、预测及估算,进而适时对其进行更换,对于提高高压开关及电力系统的可靠性,具有重要的作用。

本案例基于螺旋弹簧的CAD模型,利用ANSYS及nCode软件,对螺旋弹簧的进行瞬态动力学分析及疲劳寿命仿真,对于相关从业者及其他行业类似问题具有一定的帮助及指导意义。



仿真过程:

  1. CAD及CAE模型准备

基于ANSYS及nCode的弹簧动力学及疲劳寿命仿真分析的图1

基于ANSYS及nCode的弹簧动力学及疲劳寿命仿真分析的图2



2. 设置边界条件及瞬态动力学分析

基于ANSYS及nCode的弹簧动力学及疲劳寿命仿真分析的图3基于ANSYS及nCode的弹簧动力学及疲劳寿命仿真分析的图4

基于ANSYS及nCode的弹簧动力学及疲劳寿命仿真分析的图5基于ANSYS及nCode的弹簧动力学及疲劳寿命仿真分析的图6



3. 疲劳寿命设置及计算

基于ANSYS及nCode的弹簧动力学及疲劳寿命仿真分析的图7基于ANSYS及nCode的弹簧动力学及疲劳寿命仿真分析的图8

基于ANSYS及nCode的弹簧动力学及疲劳寿命仿真分析的图9


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