弹簧作为一种弹性零部件，常在机械系统中作为减振、连接以及缓冲元件。其应用范围广泛，常用于机械系统、航空航天和汽车等领域。在机械领域中，弹簧经常被用于压力机、离心机等机械设备，以减少设备运转时的振动和噪音，提高设备的稳定性和安全性。
汽车行业中，弹簧常被用于为悬架系统中，常规的金属弹簧容易被氧气腐蚀，并且金属弹簧的重量较大，与汽车轻量化的设计理念相悖。纤维复合材料因其较高的强度-重量比、优异的弹性变形储能能力、良好的材料阻尼性能以及优异的耐腐蚀性能，逐渐取代了常规金属，并成为近年来制作弹簧的先进材料。
本文利用有限元仿真分析与试验相结合的方法，研究了玻璃纤维复合材料波形弹簧的压缩性能及其隔振性能。本文的具体研究如下：
（1）利用有限元仿真研究了结构参数对波形弹簧压缩性能的影响。本文利用VUMAT子程序对不同周期和幅值波形弹簧的压缩性能、失效模式以及疲劳寿命进行仿真分析。仿真结果表明，随着周期的增加，波形弹簧的刚度逐渐增加，极限载荷变化较小；随着幅值的增加，波形弹簧的刚度和极限载荷均逐渐减小。所有类型的波形弹簧的有效循环次数均满足悬架弹簧的参照循环次数。
（2）本文通过热压罐成型工艺制作了相应的试验件，通过电子万能试验机对其进行压缩测试。由试验结果可知，不同周期波形弹簧的仿真结果和试验结果相比，随着周期的增加两者的变化趋势一致，但与试验结果相比，仿真刚度最大相差8.9%，仿真极限载荷最大相差15%。
（3）本文将GFRP波形弹簧与金属螺旋弹簧进行对比分析。由于条件限制，本文使二者的装配空间保持一致。试验结果表明，GFRP波形弹簧和金属螺旋弹簧的刚度分别为20.04 N/mm和10.61 N/mm。GFRP波形弹簧和金属螺旋弹簧的重量分别为157.82 g和215.65g。从试验结果可以看出，相较于金属螺旋弹簧，GFRP波形弹簧的刚度提高了88.88%，重量减轻了26.82%。
（4）本文利用B&K振动噪声测试系统，研究了不同周期的波形弹簧在自由状态和约束状态下的振动特性。并将自由状态下的波形弹簧和金属弹簧进行对比，试验结果表明，波形弹簧的隔振区间和振动衰减幅度均高于金属弹簧。在33-311 Hz的扫频范围内，波形弹簧在约束状态下的具有更好的隔振性能。当激励频率大于400Hz时，约束状态下的波形弹簧的隔振效果更好，其振动衰减幅度最高为124.74 dB，而自由状态下的波形弹簧的振动衰减幅度最高为69.16 dB。
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