环形弹簧由带有多个带有内锥面的外圆环和带有外锥面的内圆环配合组成的一种压缩型弹簧。环形弹簧的缓冲减振能力很强，常用于空间尺寸受限制而又要求吸收大量能量，以及需要相当衰减力及要求强力缓冲的场合。目前，环形弹簧的应力计算公式是根据材料力学和弹性力学推导出来的，随着计算机的发展和有限元理论的完善，有限元法在解决弹簧力学特性上发挥重要作用，通过有限元可以分析环形弹簧的力学性能，为环形弹簧的设计和应用提供新的思路，对实际生产有一定的指导作用。本文研究成果主要包括以下几点：（1）通过对环形弹簧建立有限元模型，分析计算出了内圆环的内表面应力为环形弹簧的最大应力，外圆环的外表面应力为最小应力。比较有限元计算和公式计算结果，得出环形弹簧内圆环的有限元计算和公式计算结果比值大约在1.2倍，外圆环的有限元计算和公式计算结果比值大约在0.9倍。有限元计算方法为环形弹簧设计计算提供数据参考，并且补充了环形弹簧的结构参数及环形弹簧结构参数荐用值。（2）根据有限元计算的环形弹簧应力分布情况，确定疲劳危险区在环形弹簧的内圆环的内表面中下侧，利用制造环形弹簧材料合金钢的S-N曲线，并通过ANSYS疲劳分析模块建立一组接触对的疲劳分析模型，在给定得循环次数次下，分析得到不同的位移荷载下危险点的应力循环次数，计算出环形弹簧疲劳寿命。（3）通过运用MATLAB语言建立环形弹簧优化设计的数学模型，并且将环形弹簧的基本结构参数作为设计变量，体积小（质量小）作为目标函数，强度、刚度等要求作为约束条件，在满足给定的各种约束条件下，方便快捷的计算出体积小且符合设计要求的环形弹簧。（4）建立环形弹簧的单自由振动体系模型，根据环形弹簧应用场合的实际情况，计算出环形弹簧的刚度。基于MATLAB动力学分析，计算爆炸荷载下环形弹簧的动力特性，为环形弹簧在动力学环境下应用良好的基础。