고속 동적 사이클 동안 웨이브 스프링가 여러 조각으로 파손되는 고장을 분석합니다.

다중 균열(조각화)은 일반적으로 공명 또는 조화 진동을 나타냅니다. 외부 하중의 주파수가 스프링의 고유 진동수($f_n$)와 일치하는 경우 내부 응력은 극한 인장 강도를 초과할 때까지 증폭될 수 있습니다. 고유 진동수는 $f_n = \frac{1}{2} \sqrt{\frac{K}{m}}$입니다. 여기서 $m$은 질량입니다. 고속 기계에서는 '서지' 파동이 스프링 코일을 통해 이동합니다. 스프링이 적절하게 감쇠되지 않거나 작동 속도가 $f_n$에 너무 가까울 경우 결과적인 '동적 응력'은 정적 응력의 5-10배가 될 수 있습니다. 해결 방법: 스프링의 강성 $K$를 높여 $f_n$을 작동 범위 밖으로 이동하거나 기계적 댐핑을 추가합니다.