彈簧廣泛應用於機械系統中，其物理參數對機械系統的動態特性有重要的影響，因此建立合理的彈簧模型在多體動力學分析中顯得尤為重要。

Altair ® MotionSolve ® 可以方便地創建各種形狀的彈簧系統。

彈簧的建模主要有兩種方法：

SpringDamper 力元：將彈簧定義為具有剛度、阻尼、自由長度和預緊力特徵的力元實體。

NLFE Spring 物理組件：將彈簧定義為一個非線性柔性體，具有幾何、材料、質量和慣性特性。

NLFE 的彈簧可以：

由彈簧質量引起的動力學，考慮了非線性變形，應力、應變和變形輪廓可視化，自動建模線圈間的碰撞。

通過例子可以學習到:

物理彈簧的屬性如何影響動力學系統的動態特性

如何創建包含預載的 NLFE 螺旋彈簧

建模

Step 1：導入數據，建立連接和接觸；

Step 2：增加一個彈簧阻尼器 K=1N/mm, C=0.1Ns/mm 、L= 150 mm；

Step 3：啟動 MotionSolve 模擬；

Step 4：用非線性螺旋彈簧代替原來的彈簧阻尼器；

彈簧本體直徑（d）=2.5528mm ; 彈簧螺旋直徑 ( D)=35mm; 螺旋數（n）=10 ；G=模量；

Step 5：非線性彈簧文件導入 00_Data preloaded_spring_config.csv ( Connectivity-> Import )

Step 6：運行 MotionSolve。

模擬設置

Step 1：MotionSolve 使用 spring 阻尼器進行多體動力學分析，時間為 3.25 秒；

Step 2：用非線性螺旋彈簧代替彈簧阻尼器；

Step 3：用新的非線性彈簧繼續模擬；

Step 4：在 HyperView 和 HyperGraph 中驗證了接觸載荷和 NLFE 位移；

結果

對比彈簧阻尼器和非線性彈簧結果

彈簧阻尼器（左）非線性彈簧（右）

總結

本文對多體動力學中彈簧的建模方法進行模擬分析研究，用彈簧阻尼器和非線性彈簧模擬分析對比，對機構系統的動態特性分析和優化設計具有重要意義。

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