تأثیر «تعداد امواج» ($N$) بر تنش عملیاتی و عمر خستگی فنر موج تک چرخشی چیست؟

تعداد امواج $N$ با تنش عملیاتی برای یک انحراف معین نسبت معکوس دارد. تنش خمشی $\sigma$ با $\sigma = \frac{3 \pi P D}{4 N^2 b t^2}$ محاسبه می‌شود، که $P$ بار و $D$ قطر متوسط ​​است. افزایش $N$ تنش را در یک نقطه بار خاص کاهش می دهد زیرا انحراف کل در نقاط تماس بیشتری توزیع می شود و به طور موثر طول پرتو بین قله ها را کوتاه می کند. با این حال، افزایش $N$ همچنین نرخ فنر $K$ را به صورت تصاعدی افزایش می دهد ($N^4$)، که می تواند منجر به یک فنر بسیار سفت شود. برای کاربردهای حیاتی خستگی، مانند بسته‌های کلاچ خودرو، N$$ بهینه شده است تا دامنه تنش متناوب را زیر حد استقامت ماده، معمولاً فولاد کربنی 1070-1090$ SAE، حفظ کند، در حالی که نیروی گیره مورد نیاز را حفظ می‌کند.