垂直减震装置是潜载导弹发射装置的重要组成部分,环形弹簧作为减震元件,是垂直减震装置的核心元件,需要满足不同工况下的减震需求。本文通过理论计算,并结合试验数据,利用Abaqus软件建立环形弹簧静载和动载模型,通过有限元分析得到静载荷作用和冲击载荷作用下环形弹簧应力应变分布情况。研究结果表明：环形弹簧有限元计算与试验结果误差不大,随着载荷的增大,应力应变也随之增大。静载工况下,外圆环最大应力出现在锥形截面上,而内圆环最大应力出现在内圆环内表面。冲击工况下,环形弹簧冲击刚度远大于静刚度值,外圆环与内圆环最大应力位置与静载状态最大应力位置相反。

根据环形弹簧的几何特性，采用轴对称单元和接触单元，对环形弹簧进行有限元分析，得到其内外圆环的应力分布情况。并将有限元计算结果与公式计算结果进行比较。结果表明：外圆环最大应力的公式计算结果约是有限元计算结果的1.2倍；内圆环最大应力的公式计算结果约是有限元计算结果的0.9倍。

液压机械式钻柱减震器不同于单纯以硅油等液体为工作介质的液压减震器，亦不同于单纯采用减震弹簧作为弹性元件的机械减震器。该减震器是在二者的基础上，克服了单一减震器的缺点，集成二者的优点而研发的新型井下工具。它具有弹性刚度自动调节、连接强度高、性能稳定、工作可靠、工作寿命长等优点。着重分析了液压机械式钻柱减震器的结构及工作原理。对碟形弹簧和环形弹簧分别进行了设计计算和试验验证，最后采用硅油＋碟形弹簧的组合形式。