This master’s thesis aims to develop a simulation method for analyzing the buckling of torsion springs using an implicit solver. The study focuses on creating a Finite Element (FE) model to capture buckling onset, post-buckling behavior, plasticity, and friction loss. Additionally, an analytical equation for initial buckling is derived to validate the simulation results.

This study evaluated the use of beam elements to model torsion springs. The findings show that the beam element modeling approach provides reliable results, aligning well with both analytical equations and experimental data.

The study concludes that developing an analytical equation incorporating changes in coil diameter and number of coils could further improve the accuracy of the results. Differences between simulation and test data are assumed to be a result of unmatching material properties. However, the results are considered successful within an acceptable range.

Detta examensarbete syftar till att utveckla en simuleringsmetod för att analysera buckling av torsionsfjädrar med hjälp av implicit solver. Studien fokuserar på att skapa en finita elementmodell (FE-modell) för att fånga initial buckling, post-bucklingsbeteende, plastisk deformation och friktionsförlust. Dessutom härleds en analytisk ekvation för initial buckling för att validera simuleringsresultaten.

Studien utvärderar användningen av balkelement för att modellera torsionsfjädern.Resultaten visar att modelleringen med balkelement ger tillförlitliga resultat som stämmer väl överens med både analytiska ekvationer och experimentell data.

Slutsatser from studien är att en analytisk ekvation som inkluderar förändringar ifjäderdiameter och antal varv kan ytterligare förbättra resultatens noggrannhet. Skillnaderna mellan simulering och testdata antas beror på skillnader i materialegenskaper. Resultaten från studien anses ändå vara trovärdiga inom ett acceptabelt intervall.