一种模拟柔性体可旋转变形的发条弹簧模型

一种模拟柔性体可旋转变形的发条弹簧模型,其特征在于,包括如下步骤：步骤1,建立空间直角坐标系,确定柔性体表面上任意点处安放的发条弹簧,其过程如下：步骤1.1,建立空间直角坐标系,在给定扭矩M作用下,在柔性体表面任意点O处安放一发条弹簧,在距离任意点O为r处设置一发条弹簧可旋转芯轴外侧点A0,即r为发条弹簧可旋转芯轴半径,以任意点O为原点,射线OA0所在方向为X轴正方向,建立XYZ空间坐标系；步骤1.2,按圈设置发条弹簧,其中,在第i?1圈发条弹簧外侧Ai?1点,悬挂厚度为hi=h1+(i?1)d的第i圈发条弹簧,其中h1为第1圈发条弹簧的厚度,d为给定的常数且d>0,即第i圈发条弹簧是以原点O(0,0,0)为圆心,以为半径的圆,i=1,2,3,……S,S为自然数,每圈发条弹簧的宽均为b、截面惯性矩弹性模量E取决于柔性体的材质,且柔性体材质均相同；步骤2,确定任一圈发条弹簧所消耗的扭矩；设定给定扭矩M的作用线与发条弹簧可旋转芯轴外侧点A0处所在的圆相切,且在给定扭矩M作用下,如果柔性体中共有前P圈发条弹簧产生扭转变形,则第P圈发条弹簧称为变形截止圈；且P≤S,也就是发条弹簧的圈数至少等于P；根据发条弹簧特性,设定：前P?1圈发条弹簧上任意一点在给定扭矩M作用下,所消耗的最大扭转力相等且均为F0；第P圈发条弹簧上任意一点在给定扭矩M作用下,所消耗的最大扭转力均相等,且不大于F0；步骤2.1,确定前P?1圈发条弹簧中,第i圈上所有点共消耗的扭矩Mi为：Mi。

摘要：