چگونه نمودار خستگی گودمن به مهندسان کمک می کند تا عمر چرخه ای یک فنر موجی را تحت بارهای دینامیکی تخمین بزنند؟

فنرهای موج در سیستم‌های انتقال یا محرک‌ها تحت انحراف سیکلی دینامیکی بین حداقل تنش ($\%S_{min}$) و حداکثر تنش ($\%S_{max}$) قرار می‌گیرند. نمودار خستگی گودمن میانگین تنش ($S_m$) را در محور X در مقابل تنش متناوب ($S_a$) در محور Y ترسیم می‌کند:

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

مراحل تخمین عمر خستگی:
1. نقطه $(S_m, S_a)$ را در نمودار گودمن اصلاح شده برای مواد خاص (به عنوان مثال، سیم فولاد کربنی یا 17-7PH) رسم کنید.
2. اگر نقطه تنش عملیاتی به راحتی زیر خط مرزی حد استقامت گودمن مخصوص مواد باشد، فنر برای دستیابی به عمر بی نهایت محاسبه می شود ($> 10^6$ چرخه).
3. اگر نقطه بالاتر از خط مرزی قرار گیرد، شکست خستگی بسیار محتمل است، و مهندسان را ملزم می‌کند که حداقل پیش بار را تنظیم کنند (کاهش تنش متناوب $S_a$) یا طرحی ضخیم‌تر و چند چرخشی را برای توزیع بار و تنش‌های اوج موضعی کمتر انتخاب کنند.