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다중 회전 Crest-to-Crest 웨이브 스프링의 고전적인 선형 스프링율($k$)은 수정된 Timoshenko 웨이브 스프링 방정식에 의해 제공됩니다.
$$k = \frac{E \cdot b \cdot t^3 \cdot N_w^4}{P_m^3 \cdot N} \times K_g$$
어디:
- $E$는 영탄성계수($N/mm^2$)입니다.
- $b$는 방사형 벽 두께($mm$)입니다.
- $t$는 재료 두께($mm$)입니다.
- $N_w$는 턴당 활성화된 웨이브 수입니다.
- $P_m$은 평균 스프링 직경($mm$)이며 $(D_{out} + D_{in}) / 2$로 계산됩니다.
- $N$은 활성 턴 수입니다.
- $K_g$는 편향 시 직경 확장에 따른 보정 계수입니다.
선형 방정식의 한계:
1. 마찰 및 히스테리시스: 축 방향 편향 중 파봉 사이의 접촉은 마찰을 발생시켜 히스테리시스를 발생시키고 하중 대 하역 중에 유효 스프링 비율이 증가합니다.
2. 편향 한계: 이 공식은 총 사용 가능한 처짐의 최대 약 80%까지만 엄격하게 선형입니다. 80%를 초과하면 파도가 바닥에 닿기 시작하거나 선 접촉을 형성하여 스프링 강성이 기하급수적으로 증가합니다.
3. 심 끝: 하중을 균등하게 분배하기 위해 심 끝(평평한 끝)을 지정한 경우 구조적 강성을 높이고 총 유효 활성 회전을 감소시키므로 그 기여도를 고려해야 합니다.
