彈簧單元經常用在有限元分析中，用來模擬連線件在某個方向的剛度特性。彈簧單元僅有1個自由度，因此僅在一個方向上存在剛度。給彈簧單元賦屬性時需要把握好其方向，不然會將某個方向的剛度賦值到另一個方向上了，彈簧單元處連線剛度特性出現錯誤。
工具/原料
patran
方法/步驟
軸承存在軸向剛度與側向剛度，在簡化分析時可以採用彈簧單元模擬其平動方向的剛度。軸承模型如圖所示。
mpc採用RBE建立。建立mpc1與軸承內圈相連，建立mpc2與軸承外圈外圈相連。mpc1與mpc2均約束6個自由度。
在mpc1與mpc2的獨立節點之間建立mpc3，mpc3釋放UX、UY、UZ、RZ。mpc3與mpc1的獨立節點相同。建立圖中所示的座標系，座標系Z與軸承中心線重合，並修改mpc1與mpc2的獨立節點的分析座標系為圖中所示座標系。
在mpc1與mpc2的獨立節點之間建立4個彈簧，分別用來模擬UX、UY、UZ、RZ三個方向的平動自由度和軸承轉動方向的自由度(為了能進行靜力學分析，RZ需要人為設定剛度)。
UX方向剛度為1e8N/m,UY方向剛度為2e8N/m，UY方向剛度為3e8N/m，RZ方向的剛度為9e4N.m/rad。UX方向的彈簧剛度設定如圖所示。彈簧的剛度與彈簧單元的2個節點的分析座標系有關。（注意：彈簧的剛度不是相對於“屬性框中User Def CS number定義的座標系”，因此設定User Def CS number對彈簧的剛度無影響））
約束軸承外圈並對mpc1獨立節點上分別施加三個方向的力（力的大小均為1e6N），約束模型如圖所示。
三個方向的變形如圖所示。理論計算軸承內圈在X、Y、Z三個方向的變形分別為1e-2m,5e-3m,3.33e-3m。模擬結果偏大是因為軸承內圈本身的剛度造成總體剛度減小。
注意事項
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