고주파 왕복 밸브에서 웨이브 스프링의 주요 고장 메커니즘과 이를 완화하는 방법을 식별합니다.

주요 파손 메커니즘은 파도의 마루와 골의 인장 응력에 의해 시작되는 피로 파괴입니다. 고주파 응용 분야에서 작동 주파수가 스프링의 고유 주파수 $\nu = \frac{1}{2 \pi} \sqrt{\frac{k g}{W}}$에 접근하면 '파동 충돌' 또는 동적 서징이 발생합니다. 이로 인해 국지적인 과도한 스트레스가 발생합니다. 고장난 스프링을 분석하면 파손 면에 피로를 나타내는 '해변 자국'이 나타나는 경우가 많습니다. 완화에는 $\sigma$가 $\sigma = \frac{3 π P D_m}{4 b t^2 n^2}$인 Goodman 다이어그램의 피로 한계 아래로 유지되도록 하는 것이 포함됩니다. SAE 1070 또는 17-7PH와 같은 재료에 숏 피닝을 사용하면 표면에 압축 잔류 응력이 발생하여 평균 응력이 효과적으로 하향 이동하고 사이클 수명이 몇 배나 연장됩니다.