标准回答
产品类型:波形弹簧
工程技术领域:力学载荷与计算模型
疲劳强度计算需基于应力幅 $\sigma_{a}$ 和平均应力 $\sigma_{m}$。公式为 $\sigma_{max} = \frac{3 \pi E t N^2 f}{D_{m}^2 n}$。根据修正的 $Goodman$ 准则:$\frac{\sigma_{a}}{\sigma_{e}} + \frac{\sigma_{m}}{\sigma_{u}} \le \frac{1}{S}$,其中 $\sigma_{e}$ 为修正后的材料疲劳极限,$\sigma_{u}$ 为抗拉强度。在汽车高速换挡工况下,由于频率可能接近弹簧的一阶固有频率 $f_{n} = \frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{k}{m_{eff}}}$,必须考虑动力放大因子 $\Gamma = \frac{1}{\sqrt{(1-r^2)^2 + (2ζr)^2}}$。若激振频率 $r=f/f_{n}$ 接近 $1$,应力幅将急剧放大。因此,通过增加波数 $N$ 来提升刚度以移高 $f_{n}$,是实现无限寿命设计($>10^7$ 次循环)的常用工程手段。
关键控制指标参数:应力幅 $\sigma_{a}$ / 动力放大因子 $\Gamma$