コイルばね

導入手法

コイルばねの導入手法を決定します。利用可能なオプションは、‘Points’、‘Length’、‘Force’です。

Helical Springの導入手法は、スプリングがサスペンションの入力位置に正しいフォースを適用するようにするために使用されます。

Points

Point 1と2の間の距離によりスプリングの初期長とフォースが決定されます。Point 1と2の位置が変わると、スプリングの長さ、初期フォースおよび作用線が影響を受けます。スプリングの初期長(l₀)は次の式で求められます:(1) $$l_0=\sqrt{\left({\left(X_{p2}-X_{p1}\right)}^2+{\left(Y_{p2}-Y_{p1}\right)}^2+{\left(Z_{p2}-Z_{p1}\right)}^2\right)}$$

図 1. 導入手法のPoints

これは、下の図に示すように、ポイントが上部と下部のスプリングシートの中心にある場合の典型的な選択肢です。

図 2. 車両サスペンションで導入手法にPointsを使用

Length

Helical Springの長さを入力して、その荷重を固定します。Point 1と2の位置が変わると、スプリングの作用線も変わりますが、スプリングの初期長とフォースは変わりません。

図 3. 導入手法のLength

スプリングがダンパーを覆うような配置のサスペンションでは、上部のダンパーポイントと下部のダンパーポイントを使用してスプリングの作用線を決定できます（下図をご参照ください）。ただし、これらのポイント間の距離がスプリングの長さを遥かに超えると、スプリングフォースは正確でなくなります。このような場合、導入手法にLengthを使用し、スプリングの実際の長さを入力します。Point 1とPoint 2の位置が変更されても、スプリングの初期長は入力された値のままです。

図 4. 車両サスペンションで導入手法にLengthを使用

Force

Helical Springの初期フォースを入力します。Point 1と2の位置が変わると、スプリングの作用線のみが影響を受けます。さらに、自由長や剛性などのスプリング特性を変更しても、初期フォースは影響されません。ソルバーの初期化時に、反復手法が使用され、フォースが入力された値になるようにスプリングの長さが決定されます。

Install Force/Length

‘Length’または‘Force’の導入手法を選択した場合に利用可能なオプションです。Lengthオプションを選択した場合、コイルばねの導入長さを指定します。Forceオプションを選択した場合、コイルばねの初期荷重を決定します。初期荷重または導入長さを指定すると、MotionSolveによって、コイルばねのプロパティファイルのデータから静的なスプリングフォースが決定されます。

Property File

HelicalSpringプロパティは、スプリングフォースとスプリング変位を記述したテーブルを収めるTeimOrbit形式のプロパティファイルに保存されます。

Spring Length

マウントのポイント間の距離に対応するHelical Springの長さ。このパラメータは編集不可で、シミュレーションの前に現在のスプリング長を表示するためにのみ使用されます。

スケール

スケールオプションにより、プロパティファイルを直接修正することなく、力とスプリング変位をスケーリングすることができます。

Graphics

Number of CoilsおよびCoil Diametersパラメータにより、可視化のためのコイルばねのグラフィック表示を変更できます。

$---------------------------------------------------------------------HEADER
[HEADER]
 FILE_TYPE           =  'spr'
 FILE_VERSION        =  4.0
 FILE_FORMAT         =  'ASCII'
$--------------------------------------------------------------------------UNITS
[UNITS]
 LENGTH        =  'mm'
 ANGLE         =  'degrees'
 FORCE         =  'newton'
 MASS          =  'kg'
 TIME          =  'second'
$--------------------------------------------------------------------SPRING_DATA
[SPRING_DATA]
 FREE_LENGTH  =  270.75
$--------------------------------------------------------------------------CURVE
[CURVE]
{  disp       force}
-300.0        -15000
-200.0        -12000
-150.0        -9000
-100          -6000
-50           -3000
-10           -600
0             0
10            600
50            3000
100           6000
150           9000
200           12000
300           15000