螺旋弹簧

使用“添加/编辑螺旋弹簧”工具，沿两个零件之间的瞄准线施加一个平移弹簧阻尼器力。

位置：“运动”功能区，“力”图标组，“弹簧”图标



将光标移动到“弹簧”图标上时，点击出现的 卫星图标，即可查看模型中所有螺旋弹簧或扭力弹簧的列表。

添加/编辑螺旋弹簧

定位螺旋弹簧的端点，然后定义预载力、刚度和阻尼率。

  1. 选中“弹簧”图标上的螺旋弹簧工具。


    提示： 要查找并打开工具，按 Ctrl+F。更多信息请见查找和搜索工具。
  2. 在一个零件、铰接或螺栓连接上选择一个位置，以连接至弹簧的第一个端点。按住 Ctrl 键，取消选定一个几何特征。
  3. 在另一个零件、铰接或螺栓连接上选择一个位置，以连接至弹簧的第二个端点。（可以选择同一位置两次，这种情况下，第二次点击会被视为对地平面起反作用。）
  4. 对于线性弹簧阻尼器，输入弹簧刚度 (K) 和阻尼率 (C)。


  5. 对于非线性弹簧阻尼器，取消选中 K 和 C 复选框，然后点击该图标，打开轮廓编辑器。
  6. 可选： 输入预载力 (Fi)。默认值为零。
  7. 可选： 点击并拖动箭头操纵器以更改弹簧的直径，或在二级小对话框中输入一个值。点击锯齿形图标 以更改弹簧中的螺旋数量或线径。点击 图标，恢复默认的大小。


  8. 鼠标右击划过勾选标记以退出，或双击鼠标右键。
提示：
  • 默认弹簧没有预载。拖动端点时，安装长度会动态改变，同时预载值也会改变。
  • 如果需要阻尼器而非弹簧，请更改小对话框中的弹簧“类型”，然后选择“阻尼器”。
  • 弹簧的“颜色”属性可通过“属性编辑器”来设置。
  • 使用“剖切”工具在两个零件内放置一个弹簧。
  • 抑制/解除抑制螺旋弹簧，以了解它对您模型的影响。在弹簧上右击，并选择抑制。在“模型浏览器”或表格中，右击并选择解除抑制。

非线性弹簧阻尼器

输入弹簧阻尼器的非线性刚度和阻尼整数值，以进行运动分析。

您可以使用轮廓编辑器导入测试数据，然后通过图形化的方式或表中单元格进行编辑。有三种插值类型（Akima、三次、线性）可供选择，如果需要，您可以将末端的微分和外插可视化。
  1. 对于非线性弹簧阻尼器，根据需要取消选中弹簧刚度 (K) 和阻尼率 (C) 复选框。


  2. 点击该表格图标，打开轮廓编辑器。（下面的刚度曲线示例针对的是螺旋弹簧。阻尼器和扭力弹簧也可使用类似轮廓。）
    图 1. 螺旋弹簧刚度曲线示例


  3. 如果您的测试数据是预期的 .csv 格式，则可以拖放数据以将其导入。（保存一个示例文件以查看预期格式。）
  4. 检查数据并根据需要进行更改。使用“可视化”区域中的选项可以帮助您理解如何对数据进行内插或外推。
  5. 编辑表格中的数据，或者使用 按钮根据需要删除或反映曲线。
提示：
  • 有时更容易的方法是：删除左侧数据，处理右侧数据，然后使用反映到左侧按钮来反映数据。
  • 点击替换为线性等效按钮将使用“刚度”值（在小对话框中显示为灰色），并在“轮廓编辑器”的图形区域中将其显示为可编辑的曲线。
  • 图例中的微分按钮对 Akima 和三次插值方法很有用，因为它可以帮助您将数据中的不连续性可视化。添加更多的点有助于使轮廓平滑化。
  • 提供信号到概况选项可用于运动中的弹簧阻尼器，但默认为禁用。可以在“属性编辑器”中找到该选项，启用后，运动导出操作将在 .mdl 文件中包括必要的概况信号，以用于 MotionView、MotionSolve 和 Altair Twin Activate。
  • 查看轮廓编辑器，获取有关按钮和可视化选项的说明。

移动螺旋弹簧的端点

在编辑螺旋弹簧时，您可以重新定位端点，或将其从零件上移开。

  1. 双击弹簧进行编辑。
  2. 确定是否使用自由长度模式或预载模式。注意：所选模式将决定移动弹簧端点时自动计算的参数。
    • 自由长度模式（默认）：点击 Lf 按钮，Inspire 将在您更改自由长度值或重新定位端点时自动计算预载。
    • 预载模式：点击 Fi 按钮，Inspire 将在您更改预载值或重新定位端点时自动计算自由长度。
  3. 使用弹簧端点处的图柄重新定位或重新连接弹簧。铰接或螺栓连接上的一个端点始终居中。
    • 端点即捕捉到几何特征上。如果拖动距离足够远，端点将会捕捉到相邻零件上。
    • 要将端点放置在远离当前零件的位置上，请双击该端点打开“移动”工具。右击退出“移动”工具（但继续编辑弹簧）。
  4. 点击弹簧打开小对话框。
  5. 根据需要更新预载或自由长度。
    • 如果处于预载模式：输入预载力 (Fi)。点击 +/- 图标反转预载的方向。点击 按钮将预载重置为零。
    • 如果处于自由长度模式：输入弹簧的自由长度 (Lf)，即弹簧处于自然状态下的长度。
  6. 鼠标右击划过勾选标记以退出，或双击鼠标右键。
提示： 要移动一个端点，但使其保持连接至地平面，请双击地平面端点并使用“移动”工具。要移动一个地平面端点使其连接至另一个零件，请拖动该端点，直至其捕捉至所需零件上的某个几何特征。

弹簧选项

双击弹簧编辑弹簧端点、直径和预载力。

图 2. 螺旋弹簧操纵器


端点
点击并拖动端点操纵器以重新定位弹簧。您可以沿零件移动端点，这样端点将会捕捉到捕捉点、边和面上。此外，您还可以使用操纵器将端点拖动到不同的零件上。
弹簧直径
点击并拖动白色的箭头操纵器以更改弹簧的直径，或在小对话框中输入一个值。点击锯齿形图标 ，查看其他选项。


  • 直径：更改螺旋的直径。点击 图标，恢复默认的螺旋弹簧大小。
  • 螺旋：更改弹簧的螺旋数量。
  • 线径：更改线径。
预载力
点击红色箭头更改预载力的方向。这可表明弹簧是否会拉伸或收缩以达到其自由长度。

小对话框选项

双击弹簧并使用一级小对话框中的选项进行编辑。点击 查看高级选项。

图 3. 螺旋弹簧小对话框


类型
默认类型是弹簧阻尼器。此外，您也可以仅选择弹簧或仅选择阻尼器。建议加入一些阻尼。
设置刚度
为弹簧的刚度输入一个正值。（如无需刚度，请将弹簧“类型”设置为“阻尼器”。）
设置阻尼
为弹簧的阻尼率输入一个正值。
预载模式
点击 Fi 按钮，Inspire 将在您更改预载值或重新定位端点时自动计算自由长度。
反转预载
反转弹簧中预载力的方向。正力的作用是推；负力的作用是拉。
设置预载
为弹簧中的预载力输入一个数值。点击 图标将预载重置为零。
自由长度模式
点击 Lf 按钮，Inspire 将在您更改自由长度值或重新定位端点时自动计算预载。
设置自由长度 (Lf)
自由长度是弹簧处于自然状态下的长度。如果输入预载力，即会根据刚度自动计算自由长度。
安装长度 (Li)
安装长度是指端点操纵器之间的距离或是安装后的弹簧长度。无法直接编辑，但您可以通过重新定位端点操纵器来更改该值。
移动弹簧端点
打开“移动”工具来重新定位弹簧端点。
翻转至另一面
用于翻转/倒置弹簧阻尼器。

螺旋弹簧属性

使用“属性编辑器”(F3) 中可用的属性优化螺旋弹簧的运行状态和显示。

阻尼器规模
用于增加与弹簧直径相对的阻尼器直径。值必须大于 0，或小于等于 1。默认值为 0.5。
弹簧极限
默认应用弹簧极限，从而防止弹簧的拉伸或收缩超过其自然极限。

“弹簧”表

“弹簧”表列出了模型中的所有螺旋弹簧和扭力弹簧，并允许您编辑各种属性。点击螺旋选项卡查看螺旋弹簧。

位置：“弹簧”工具，卫星图标

图 4. “弹簧”表


要 则
重命名弹簧 选中表中的单元格，然后再次点击使字段进入可编辑状态。
更改值 选中表中的单元格，然后再次点击使字段进入可编辑状态。某些字段仅用于显示。
列排序 点击列标题。重复点击可在升序和降序之间切换。
添加或删除列 右击列标题。

快捷键

要 则
取消选定一个几何特征 按下 Ctrl 键并用左键点击选定（红色）的几何特征。
退出工具 鼠标右击划过勾选标记以退出，或双击鼠标右键。