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产品类型：波形弹簧
工程技术领域：疲劳断裂与寿命评估
多层波形弹簧（Crest-to-Crest）在受压过程中，层与层之间的接触部位会产生复杂的接触应力分布。通过 FEA 建模时，必须设定真实的摩擦系数 $\mu$（通常在润滑状态下取 $0.1$ 至 $0.15$）。接触点处的 Hertz 应力 $\sigma_H$ 往往高于一阶解析计算值，公式为 $\sigma_H = \sqrt{\frac{F(1/R_1 + 1/R_2)}{\pi L (\frac{1-
u_1^2}{E_1} + \frac{1-
u_2^2}{E_2})}}$。摩擦力会阻碍波形的自由展开，导致在波峰内侧产生额外的剪切应力 $\tau$。这些非线性因素会导致应力集中系数 $K_t$ 发生动态变化。在评估 $10^6$ 次疲劳寿命时，疲劳源往往产生于摩擦副接触边缘的微动磨损区。因此，必须在 FEA 中采用精细网格捕捉接触压力梯度，并结合 Fatemi-Socie 等多轴疲劳准则来预测裂纹萌生寿命，而非仅参考单轴应力状态。
关键控制指标参数：摩擦应力集中因子 $K_{tf}$ / 接触压强 $P_{contact}$
