谢志刚， 陈小芹

（汕头职业技术学院，广东汕头515078）

大尺寸非标准碟形弹簧应力应变理论计算与有限元分析

谢志刚， 陈小芹

（汕头职业技术学院，广东汕头515078）

碟形弹簧由于具有良好的非线性减振特性而得到广泛应用，随着电力、石油化工行业的压力容器设备越来越趋向于大型化，对减振性能好、大尺寸碟形弹簧的需求也不断增加，然而大尺寸碟形弹簧直到目前尚无标准设计方法。该研究运用材料力学推导计算了大尺寸矩形截面和非矩形截面碟形弹簧的应力和应变，在给出近似计算公式的基础上，通过实例理论计算与有限元分析法进行比较，计算结果吻合较好，该计算公式简便实用，对工程实际应用具有重要指导意义。

非标准；碟形弹簧；应力；有限元分析

0 引言

碟形弹簧的加载与卸载特性曲线不重合，所构成的循环迟滞回线包容面积较大，吸收能量多，具有良好的非线性减振特性［1～3］，作为竖向隔震装置的主要承载元件而得到广泛应用。随着电力、石油化工行业的发展，压力容器设备越来越趋向于大型化，在减振与密封设计时，由于承受载荷较大，往往采用大尺寸碟形弹簧，其外径尺寸已经超过500mm，同时要求外径与内径之比为1.1～1.2，超出了《GB/T l972-2005碟形弹簧标准》中规定的碟形弹簧尺寸系列，标准碟形弹簧无法满足上述工程实际应用的要求［4］。当然，对于非标准大尺寸碟形弹簧的设计，可以从弹性力学完全解的思路出发，得到碟形弹簧的应力应变的精确解，但计算过程非常烦琐，工程技术人员难以掌握［5］。……