Stress Analysis of a Coil Spring with Nonlinear Section

이형단면 코일 스프링의 응력해석

The deformation of coil spring with noncircular section, which is used in the engine valve of automobiles under the applied load is usually accompanied by sectional warping and additional displacements of geometric center. In this study the isoparametric beam element formulations are modified and expanded to consider these two effects. To verify these formulations, simple torsion tests are made and compared with the analysis results. For the case of the zero-pitch spring, the stress distributions of oval and circular section are coincided with those of the analysis using the solid elements. Cylindrical coil springs with oval section are analyzed. These results are agreed with those of Nagaya.

본 연구에서는 와핑과 두 단면중심의 불일치에 의해 발생하는 기하중심의 이 동을 고려한 등매개변수보요소를 개발하여 스프링단면의 응력해석을 수행하고 그 결과 를 다음과 같이 검증할 것이다.우선 본 연구에 사용된 보요소가 이 두 효과를 효과 적으로 표현하고 있는지를 확인하기 위해서 간단한 비틀림실험과 비교할 것이다. 또 한 2차원문제에 대해서 입체요소를 이용한 결과와 비교하고, 원통형 스프링모델의 해 석결과를 Nagaya의 해석결과와 비교함으로써 실제 스프링해석에 효과적으로 적용될 수 있음을 보일 것이다.