كيف يساعد مخطط جودمان للتعب المهندسين على تقدير العمر الدوري لموجة الربيع تحت الأحمال الديناميكية؟

تخضع النوابض الموجية في أنظمة النقل أو المحركات لانحراف دوري ديناميكي بين الحد الأدنى من الإجهاد ($\%S_{min}$) والحد الأقصى من الإجهاد ($\%S_{max}$). مخطط غودمان للتعب يرسم متوسط ​​الإجهاد ($S_m$) على المحور X مقابل الإجهاد المتناوب ($S_a$) على المحور Y:

$$S_m = \frac{S_{max} + S_{min}}{2}$$
$$S_a = \frac{S_{max} - S_{min}}{2}$$

خطوات تقدير حياة التعب:
1. ارسم النقطة $(S_m, S_a)$ على مخطط Goodman المعدل للمادة المحددة (على سبيل المثال، سلك الفولاذ الكربوني أو 17-7PH).
2. إذا كانت نقطة ضغط التشغيل تقع بشكل مريح تحت خط حد التحمل الخاص بـ Goodman الخاص بالمواد، فسيتم حساب الزنبرك لتحقيق عمر لا نهائي ($> 10^6$ دورات).
3. إذا كانت النقطة تقع فوق خط الحدود، فمن المحتمل جدًا أن يكون فشل الكلال، مما يتطلب من المهندسين إما ضبط الحد الأدنى للتحميل المسبق (تقليل الضغط المتناوب $S_a$) أو تحديد تصميم أكثر سمكًا ومتعدد المنعطفات لتوزيع الحمل وخفض ضغوط الذروة المحلية.