高速動的サイクル中に ウェーブスプリング が複数の破片に破壊された故障を解析します。

複数の亀裂 (断片化) は、通常、共振または調和振動を示します。外部荷重の周波数がばねの固有振動数 ($f_n$) と一致する場合、内部応力は極限引張強さを超えるまで増幅する可能性があります。固有振動数は $f_n = \frac{1}{2} \sqrt{\frac{K}{m}}$ で、$m$ は質量です。高速機械では、「サージ」波がスプリング コイルを通って伝わります。ばねが適切に減衰されていない場合、または動作速度が $f_n$ に近すぎる場合、結果として生じる「動的応力」は静的応力の 5 ～ 10 倍になる可能性があります。解決策: スプリングの剛性 $K$ を増やして $f_n$ を動作範囲外に移動するか、機械的減衰を追加します。