Answer
Усталостная долговечность волнистая пружина обратно пропорциональна диапазону напряжений $\Delta\sigma$, испытываемых во время езды на велосипеде. Поскольку $\sigma \propto D_m / (b t^2 N_w^2)$, то средний диаметр играет существенную роль. Увеличение $D_m$ при фиксированной нагрузке $P$ фактически увеличивает изгибающий момент и результирующее напряжение. Используя соотношение Гудмана, $\frac{\sigma_a}{S_e} + \frac{\sigma_m}{S_u} = 1$ (где $\sigma_a$ — переменное напряжение, $\sigma_m$ — среднее напряжение, $S_e$ — предел выносливости, а $S_u$ — предел прочности на растяжение), инженеры должны оптимизировать диаметр, чтобы минимизировать диапазон напряжений. В подводных клапанах, где долгосрочная надежность имеет первостепенное значение, большее количество волн $N_w$ часто предпочтительнее большего $D_m$, чтобы уменьшить напряжение на волну и продлить срок службы до $10^6$.
