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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:郭岳其
研究生(外文):Guo, Yue-Ci
論文名稱:矩形螺旋彈簧剪應力修正因子之分析
論文名稱(外文):Analysis of the shear correction factor of rectangular helical spring
指導教授:陳俊生陳俊生引用關係蔡定江蔡定江引用關係
指導教授(外文):Chen, Chun-ShengTsai, Ting-Chiang
口試委員:陳俊生蔡定江陳詞章鄭偉盛簡仁德
口試委員(外文):Chen, Chun-ShengTsai, Ting-ChiangChen, Tsyr-JangCheng, Wei-SengChien, Rean-Der
口試日期:2014-06-27
學位類別:碩士
校院名稱:龍華科技大學
系所名稱:機械工程系碩士班
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2014
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:61
中文關鍵詞:螺旋彈簧矩形斷面修正因子有限元素分析
外文關鍵詞:Helical springRectangular cross-sectionCorrection factorFinite Element Analysis
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彈簧在目前的日常生活中與工業上扮演著不可或缺的零件,也經常將彈簧用在受力的部分,因此彈簧可承受的剪力以及壽命就是目前大家最常探討的部分,而在目前的教科書中彈簧的剪應力公式中必須加入一個修正因子,才可以更精確的算出該彈簧的剪應力,最為常見的為Wahl所推論出的圓形斷面彈簧修正因子,也是現在公認最為準確的公式之一,可是矩形斷面的彈簧並沒有明確的修正公式,因此本論文將使用有限元素分析法以及數學擬合方法,來推論出屬於矩形斷面彈簧的彈簧修正因子。
本研究結果顯示,矩形斷面螺旋彈簧的預扭角對應力影響不顯著,矩形斷面彈簧的應力修正公式可以用彈簧指數來表示,本研究從分析與擬合得到不同矩形斷面彈簧的應力修正公式,並從驗證的結果顯示本論文所找出的矩形斷面彈簧修正因子是符合實際狀況。

Spring in the current daily life and industry play an integral part, are often used in some of the spring force, so the spring can withstand shear and life is currently the most commonly discussed in section, and in the present The textbook formula for shear stress of the spring must add a correction factor, it can be more accurately calculated shear stress of the spring, the most common Wahl correction factor is deduced by a circular cross-section of the spring, is now recognized as the most accurate One formula, but rectangular cross-section of the spring and no clear correction formula, so this paper will use the finite element analysis and mathematical fitting method to infer the rectangular cross-section belonging to a spring correction factor.
The results of this study showed that pre-rectangular cross-section of the coil spring torsion angle is not significant influence on the stress, the stress correction formula rectangular cross-section spring spring index can be used to represent the stress of this study are different from the analysis of a rectangular cross-section of the spring and fitting correction formula, and this thesis identify rectangular cross-section of the spring correction factor is in line with the actual situation results from the validation.

摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iv
目錄 v
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 研究目的與內容 3
1.4 論文架構 4
第二章 理論基礎 5
2.1 彈簧分類 5
2.2 應力集中 7
2.3 圓形斷面彈簧 8
2.4 矩形斷面彈簧 12
2.4.1 扭轉應力分析 14
2.4.2 矩形斷面 16
2.5 迴歸分析法 18
2.5.1 線性迴歸 18
2.5.2 非線性迴歸 20
第三章 分析方法 22
3.1 使用之軟體 22
3.1.1 分析軟體 22
3.1.2 數學軟體 23
3.2 分析流程 24
3.3 分析模型 24
3.4 斷面分析 29
3.5 擬合方式 32
第四章 結果與討論 34
4.1 收斂分析 34
4.2 應力分析 36
4.2.1 正方形斷面 37
4.2.2 長方形斷面 42
4.3 曲線擬合 49
4.3.1 正方形斷面 49
4.3.2 長方形斷面 51
4.4 正方形修正公式驗證 56
第五章 結論 58
5.1 結論 58
5.2 未來展望 58
參考文獻 60

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