以單層波紋簧為研究對象，采用理論計算、有限元分析和試驗測試方法來(lái)研究波紋簧的力學(xué)性能。 先，根據波紋簧結構特點(diǎn)，推導出波紋簧剛度特性曲線(xiàn)的理論計算公式。其次，在SolidWorks軟件中建立波紋彈簧的參數化建模模塊，將彈簧模型導入到ANSYSWorkbench軟件中，分析波紋簧的剛度特性曲線(xiàn)以及彈簧剛度與彈簧各結構參數之間的關(guān)系。同時(shí)以彈簧的開(kāi)口為研究對象，分析開(kāi)口類(lèi)型和大小對彈簧剛度的影響。再次，對波紋簧進(jìn)行剛度試驗測試，將理論計算結果和有限元分析結果與測試結果對比，進(jìn)行誤差分析。

后，對波紋簧進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析：對彈簧進(jìn)行模態(tài)分析，得到彈簧的固有頻率和振型；對彈簧進(jìn)行諧響應分析，得到彈簧的共振響應。 研究結果表明：有限元法可以作為一種研究波紋彈簧性能的有效方法，理論計算方法雖有一定局限性，對計算公式進(jìn)行適當修正后仍可用來(lái)研究波紋彈簧的力學(xué)性能。

波紋彈簧的剛度特性曲線(xiàn)在工作范圍內呈線(xiàn)性變化。波紋簧各結構參數對彈簧的剛度有不同程度影響，彈簧剛度與彈簧的波數、厚度為冪函數關(guān)系，與彈簧的外內徑比為二次函數關(guān)系，與彈簧工作時(shí)的摩擦系數為一次函數關(guān)系，摩擦系數對彈簧的壓縮量存在滯后性的影響。相同結構參數開(kāi)口類(lèi)型不同的波紋彈簧的剛度特性曲線(xiàn)十分接近，彈簧剛度隨開(kāi)口的增大而略有減小，當開(kāi)口增大到半個(gè)波形時(shí)，彈簧剛度明顯變小。三種彈簧中整體型波紋彈簧模態(tài)值高，搭口型的模態(tài)值低，三種波紋彈簧的主振方向均為彈簧的軸線(xiàn)方向。