چگونه «قطر متوسط» ($D_m$) بر نسبت تنش به بار در فنر موجی نوع شکاف تأثیر می‌گذارد؟

در یک فنر موجی از نوع شکاف، قطر متوسط $D_m$ مخرج مکعب در فرمول بار است $P = \frac{E b t^3 N f}{K D_m^3}$. این بدان معنی است که بار به $D_m$ بسیار حساس است. با این حال، تنش خمشی $\sigma$ متناسب با $D_m / (b t^2)$ است. اگر $D_m$ با حفظ همان بار $P$ افزایش یابد، تنش به طور قابل توجهی کاهش می یابد زیرا بازوی اهرمی موج افزایش می یابد، اما ضخامت/عرض مقاومت را فراهم می کند. در دستگاه‌های پزشکی دقیق که فضا محدود است، مهندسان اغلب مجبورند D_m$ را به حداقل برسانند، که به شدت استرس را برای یک بار مشخص افزایش می‌دهد. این اغلب باعث انتقال از نوع شکاف به طراحی تاج به تاج چند چرخشی می شود تا انحراف کل در امواج بیشتری توزیع شود و تنش هر موج کاهش یابد.