在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，彈簧的應(yīng)用十分廣泛，設(shè)計(jì)人員為了能夠力求真實(shí)準(zhǔn)確的反映結(jié)構(gòu)，在Pro/ENGINEER中一般使用螺旋掃描生成實(shí)體來描述彈簧。這樣得到的彈簧在外形上和實(shí)際彈簧很接近，但力學(xué)性能和實(shí)際的彈簧相比有何差別，對(duì)其進(jìn)行的模擬能否反映工作狀態(tài)的彈簧等卻一直沒有定論。本文利用Pro/ENGINEER中的Pro/MECHNICA模塊，分析了壓簧的載荷－變形情況，計(jì)算了自振頻率，并與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較。

一、創(chuàng)建壓簧的模型

本文所述的實(shí)例利用螺旋掃描生成一個(gè)實(shí)體，并模擬彈簧。彈簧長(zhǎng)為60mm，彈簧中徑為30mm，材料直徑為5mm，螺距為10mm。這里可以在彈簧的上下兩端面加兩個(gè)平板，以便在Pro/MECHNICA下添加約束和載荷。
二、對(duì)壓簧進(jìn)行靜力分析

這里可以利用Pro/MECHNICA模塊以對(duì)模型進(jìn)行靜力分析。首先創(chuàng)建一個(gè)新的Static Analysis，載荷和約束如圖2所示。然后在將彈簧下板的6個(gè)自由度進(jìn)行全約束，并且在上板加1000N的載荷。變形量為12.1mm。
三、對(duì)壓簧進(jìn)行模態(tài)分析

這里我們可以利用Pro/MECHNICA模塊以對(duì)模型進(jìn)行模態(tài)分析。創(chuàng)建一個(gè)新的Modal Analysis，進(jìn)行模態(tài)分析時(shí)不需要加約束和載荷，結(jié)果如圖4所示。彈簧的自振頻率為17S-1，

結(jié)論

通過比較Pro/MECHNICA與理論公式計(jì)算得到的結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)：經(jīng)過螺旋掃描所得到的實(shí)體不但外形與實(shí)際壓縮（拉伸）彈簧非常接近，其力學(xué)性能也很接近，所以可以放心地用它來模擬靜態(tài)與工作狀態(tài)的壓縮（拉伸）彈簧。