Answer
Rata arcului liniar clasic ($k$) a unui arc ondulat cu mai multe ture Crest-to-Crest este dată de ecuația modificată a arcului ondulat Timoșenko:
$$k = \frac{E \cdot b \cdot t^3 \cdot N_w^4}{P_m^3 \cdot N} \times K_g$$
Unde:
- $E$ este modulul de elasticitate al lui Young ($N/mm^2$)
- $b$ este grosimea peretelui radial ($mm$)
- $t$ este grosimea materialului ($mm$)
- $N_w$ este numărul de valuri active pe tură
- $P_m$ este diametrul mediu al arcului ($mm$), calculat ca $(D_{out} + D_{in}) / 2$
- $N$ este numărul de ture active
- $K_g$ este un factor de corecție bazat pe extinderea diametrului în timpul deformarii
Limitările ecuației liniare:
1. Frecare și histerezis: Contactul dintre crestele valurilor în timpul deflexiunii axiale generează frecare, ducând la histerezis și la o creștere a ratei efective a arcului în timpul încărcării față de descărcare.
2. Limite de deviere: Formula este strict liniară până la aproximativ 80% din deformarea totală disponibilă. Dincolo de 80%, valurile încep să ajungă la fund sau să formeze contact de linie, crescând exponențial rigiditatea arcului.
3. Capetele lame: Dacă sunt specificate capete de lame (capete plate) pentru a distribui uniform sarcina, contribuția lor trebuie luată în considerare deoarece cresc rigiditatea structurală și scad rotațiile active totale efective.
