「応力緩和」は $150^{\circ}C$ のボルト締結アセンブリの ウェーブスプリング の長期予荷重にどのような影響を及ぼしますか?

応力緩和は、一定のたわみのもとでの弾性ひずみから塑性ひずみへの時間依存の移行です。ボルト締結では、張力を維持するために ウェーブスプリング を使用すると、緩和により加えられる力 $P$ が減少します。緩和率はアレニウス型の関係 $d\sigma/dt = A \cdot e^{(-Q/RT)} \cdot \sigma^n$ に従います。ここで、$Q$ はクリープの活性化エネルギー、$T$ は温度です。 $150^{\circ}C$ では、標準的な炭素鋼は最初の $1000$ 時間以内に初期荷重の最大 $10-15\%$ まで緩和する可能性があります。これを軽減するために、エンジニアは製造中に「ヒートセッティング」プロセスを指定する必要があります。このプロセスでは、ばねを作業高さまで圧縮し、動作環境を超える温度にさらして、材料を効果的に「事前弛緩」させます。