Welche mathematischen Überlegungen sind beim Entwurf eines „Nested“ Wellenfeder für extrem hohe Lasten auf kleinem axialen Raum zu berücksichtigen?

verschachtelte Wellenfedern bestehen aus mehreren parallel gewickelten Windungen. Die Gesamtlast $P_{total}$ ist das Produkt aus der Anzahl der Windungen $n$ und der Last einer einzelnen Windung $P_s$, so dass $P_{total} = n \times \frac{E b t^3 N f K}{D_m^3}$. Allerdings muss die Reibung zwischen den Schichten berücksichtigt werden, was typischerweise zu einer Hystereseschleife in der Last-Durchbiegungskurve führt. Die Dicke $t$ in der Spannungsgleichung $\sigma = \frac{3 \pi P D_m}{2 N^2 b t^2}$ bezieht sich auf die einzelne Schichtdicke. Diese Konfiguration ist ideal für Anwendungen wie Hochleistungsventildichtungen, bei denen der Platz begrenzt ist, aber $P$ sehr hoch sein muss ($> 5000$ N).