{rfName}
A

Indexat a

Llicència i ús

Citacions

1

Altmetrics

Anàlisi d'autories institucional

Alvaro GuzmanAutor o coautorMunoz-Guijosa, JmAutor (correspondència)Silva, AAutor o coautor

Compartir

Publicacions
>
Article

A General Modeling Methodology for the Quasistatic Behavior of Spiral Torsion Springs

Publicat a:Journal Of Mechanical Design. 143 (1): 13401- - 2021-01-01 143(1), DOI: https://doi.org/10.1115/1.4047174

Autors: Munoz-Guijosa, Juan M.; Silva, Alejandro; Alen-Cordero, Cristina; Guzman, Alvaro;

Afiliacions

Univ Alcala Henares, Dept Mech Engn, Pza San Diego S-N, Madrid 28801, Spain - Autor o coautor
Univ Politecn Madrid, Dept Mech Engn, C Jose Gutierrez Abascal 2, Madrid 28006, Spain - Autor o coautor
Univ Politecn Madrid, Ind & Appl Math Dept, C Jose Gutierrez Abascal 2, Madrid 28006, Spain - Autor o coautor

Resum

Due to their robustness, compactness, simplicity, and the possibility of nonlinear torque curves, spiral springs are being increasingly contemplated for industrial application. Recent manufacturing technologies and materials allow for the creation of spiral springs of various shapes and geometries able to provide the required torque curves. Modeling the behavior of this kind of springs is highly complex due to the strong nonlinearities arisen from large deflections and the possibility of coiling of strip length around the spring barrel or arbor. For this reason, up to our knowledge, existing models only provide design features such as deflection and torque curve for the simplest strip geometries, and fewer models supply, only if no strip coiling occurs, reactions at the strip-barrel and strip-arbor clampings. In addition, to our knowledge, just semi-empirical models for strip-barrel, -arbor and -strip contact forces or friction torques were available. In this work, we introduce a novel general, an analytical quasistatic model for the calculation of all the above spring characteristics for any length-dependent strip material and initial geometry and strip cross-sectional shape and for any barrel and arbor radii. The strip deflection curvatures are calculated minimizing the sum of elastic and gravitational potential energies under geometrical constraints associated with eventual strip coiling. Once the curvatures are calculated, the spring internal, contact, and reaction forces can be straightforwardly calculated by solving the elastica differential equations. Friction is taken into account by evaluating the contact conditions at the strip coiled sections.

Paraules clau

Contact conditionsCross-sectional shapeDesign of machine elementsDifferential equationsEnergyFrictionGeometrical constraintsGeometryGravitational potential energyMachine theoryManufacturing technologiesPotential energyPower springsQuasi-static modelSemiempirical modelsSpring designSpringsSprings (components)Strong nonlinearityTorque

Indicis de qualitat

Impacte bibliomètric. Anàlisi de la contribució i canal de difusió

El treball ha estat publicat a la revista Journal Of Mechanical Design a causa de la seva progressió i el bon impacte que ha aconseguit en els últims anys, segons l'agència Scopus (SJR), s'ha convertit en una referència en el seu camp. A l'any de publicació del treball, 2021, es trobava a la posició , aconseguint així situar-se com a revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoria Mechanical Engineering.

Independentment de l'impacte esperat determinat pel canal de difusió, és important destacar l'impacte real observat de la pròpia aportació.

Segons les diferents agències d'indexació, el nombre de citacions acumulades per aquesta publicació fins a la data 2025-06-15:

  • Scopus: 1

Impacte i visibilitat social

Des de la dimensió d'influència o adopció social, i prenent com a base les mètriques associades a les mencions i interaccions proporcionades per agències especialitzades en el càlcul de les denominades "Mètriques Alternatives o Socials", podem destacar a data 2025-06-15:

  • L'ús d'aquesta aportació en marcadors, bifurcacions de codi, afegits a llistes de favorits per a una lectura recurrent, així com visualitzacions generals, indica que algú està fent servir la publicació com a base del seu treball actual. Això pot ser un indicador destacat de futures cites més formals i acadèmiques. Aquesta afirmació està avalada pel resultat de l'indicador "Capture", que aporta un total de: 4 (PlumX).

Anàlisi del lideratge dels autors institucionals

Hi ha un lideratge significatiu, ja que alguns dels autors pertanyents a la institució apareixen com a primer o últim signant, es pot apreciar en el detall: Primer Autor (MUÑOZ GUIJOSA, JUAN MANUEL) i Últim Autor (Guzman, A).

l'autor responsable d'establir les tasques de correspondència ha estat MUÑOZ GUIJOSA, JUAN MANUEL.