ブロックを使用する場合においては、SimscapeライブラリにあるPS Lookup Table(1D)を使用し、バネの変位量に対してばね定数をテーブルとして計算することができます。
具体的には、回転であればIdeal Rotational Motion Sensorブロックを使用して角度を計測し、その値をブレークポイントとしてばね定数を算出します。
回答上部の添付から、R2017bで作成したサンプルモデルをダウンロードすることができます。
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