고속 동적 응용에서 웨이브 스프링의 조화 공진은 어떻게 계산됩니까?

웨이브 스프링의 고유 주파수 $f_n$는 고속 자동차 변속기에서 공진으로 인한 피로를 방지하는 데 매우 중요합니다. 기본 주파수는 $f_n = \frac{1}{2 \pi} \sqrt{\frac{K g}{W}}$로 표시됩니다. 여기서 $K$는 스프링율, $g$는 중력 상수, $W$는 스프링의 무게입니다. 웨이브 스프링는 기존 코일 스프링보다 질량이 훨씬 낮기 때문에 고유 진동수가 훨씬 더 높으며 종종 공진점이 기계 작동 범위 밖으로 이동합니다. 그러나 다중 회전 스프링의 경우 개별 회전이 국부적인 진동 모드를 나타낼 수도 있습니다. 엔지니어는 FEA(유한 요소 분석)를 사용하여 시스템의 여기 주파수가 스프링의 첫 번째 또는 두 번째 고조파와 일치하지 않는지 확인합니다. 그렇지 않으면 '파도 점프' 및 조기 고장이 발생할 수 있습니다.