减少螺旋弹簧在绕制过程中的回弹和残余应力[外文翻译].doc

附件C：译文


减少螺旋弹簧在绕制过程中的回弹和残余应力

摘要
绕制成螺旋弹簧的钢丝在冷加工成形后表现出相当大的扭转回弹。在绕制过程中施加张力可以减少回弹量。外加张力负载可以减小形成塑性铰所需要的力矩。在绕制结束后移除张力可以进一步减小压迫力矩和随之产生的回弹。更重要的是，回弹量的减少关系到残余应力的减少。（它是构件塑性变形发展的结果，并产生在非弹性变形大量集中的区域。塑性铰出现后，简支梁即形成三铰在一直线上的破坏机构，这标志着构件进入破坏状态。）

关键词：多股螺旋弹簧，回弹，试验

符号约定
— 0到1之间的小数
— 0到1之间的小数
— 弹性模量
— 横截面高度的一半
— 惯性矩
— 张拉力
— 施加张拉情况下形成塑性铰所需的力矩
— 释放张力后残余力矩
— 钢丝半径

引言
一般的机械弹簧都是将钢丝缠绕成螺旋状形成的。螺旋弹簧用来承受拉压载荷及冲击载荷。
设计步骤和应力是已经明确了的。然而，在绕制过程中会产生和工作应力叠加在一起的残余应力。这些残余应力可以达到材料的屈服强度，高强度钢可以达到1 379MPa（2 000 psi）甚至更高。
残余应力将会对材料的疲劳寿命，及抵抗应力腐蚀开裂和其他腐蚀的能力造成不利影响。