平均直径 ($D_m$) の感度は ウェーブスプリング の疲労寿命にどのような影響を与えますか?

ウェーブスプリング の疲労寿命は、サイクリング中に経験する応力範囲 $\Delta \sigma$ に反比例します。 $\sigma \propto D_m / (b t^2 N_w^2)$ なので、平均直径が重要な役割を果たします。固定荷重 $P$ に対して $D_m$ を増加させると、実際には曲げモーメントとその結果生じる応力が増加します。グッドマン関係 $\frac{\sigma_a}{S_e} + \frac{\sigma_m}{S_u} = 1$ ($\sigma_a$ は交番応力、$\sigma_m$ は平均応力、$S_e$ は耐久限界、$S_u$ は極限引張強さ) を使用して、エンジニアは応力範囲を最小限に抑えるために直径を最適化する必要があります。長期信頼性が最優先される海中バルブでは、波あたりの応力を軽減し、サイクル寿命を $10^6$ の範囲に延ばすために、波 $D_m$ よりも波 $N_w$ の数を増やすことが多くの場合好まれます。