Answer
يتم الحصول على معدل الزنبرك الخطي الكلاسيكي ($k$) لنابض موجة متعدد المنعطفات من قمة إلى قمة بواسطة معادلة زنبرك موجة تيموشينكو المعدلة:
$$k = \frac{E \cdot b \cdot t^3 \cdot N_w^4}{P_m^3 \cdot N} \times K_g$$
أين:
- $E$ هو معامل مرونة يونج ($N/mm^2$)
- $b$ هو سمك الجدار الشعاعي ($mm$)
- $t$ هو سمك المادة ($mm$)
- $N_w$ هو عدد الموجات النشطة لكل دورة
- $P_m$ هو متوسط قطر الزنبرك ($mm$)، محسوبًا على النحو $(D_{out} + D_{in}) / 2$
- $N$ هو عدد الدورات النشطة
- $K_g$ هو عامل تصحيح يعتمد على تمدد القطر أثناء الانحراف
حدود المعادلة الخطية:
1. الاحتكاك والتباطؤ: يؤدي الاتصال بين قمم الأمواج أثناء الانحراف المحوري إلى توليد احتكاك، مما يؤدي إلى التباطؤ وزيادة معدل الزنبرك الفعال أثناء التحميل مقابل التفريغ.
2. حدود الانحراف: الصيغة خطية بشكل صارم فقط حتى حوالي 80% من إجمالي انحرافها المتاح. بعد 80%، تبدأ الموجات في الانخفاض أو تشكيل اتصال خطي، مما يزيد بشكل كبير من صلابة الزنبرك.
3. شيم ينتهي: إذا تم تحديد أطراف الرقائق (الأطراف المسطحة) لتوزيع الحمل بالتساوي، فيجب مراعاة مساهمتها لأنها تزيد من الصلابة الهيكلية وتقلل إجمالي اللفات النشطة الفعالة.
