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Ressort de compression

Un ressort réel travaille entre deux positions : installée (précharge) et de service (max). Définissez les deux et l'outil donne la force et la contrainte à chacune, le jeu restant jusqu'au bloc et — l'élément qui décide de sa survie — un facteur de sécurité à la fatigue pour le cyclage entre les deux charges. La résistance du fil est tirée du diamètre de fil réel, si bien qu'un fil fin est correctement plus résistant.

Ressort de compression — course de service k = —

Diamètre de fil d mm

Diamètre moyen d'enroulement D mm

Spires actives n_a spires

Longueur libre L₀ mm

Flèche de précharge δ₁ mm

Flèche de service δ₂ mm

Matériau

État de surface

Notes d'ingénierie

Deux points de fonctionnement

Raideur k = G·d⁴ / (8·D³·n_a) ; forces F = k·δ à la précharge (δ₁) et en service (δ₂).
Contrainte de cisaillement τ = K_W · 8·F·D / (π·d³), K_W = (4C−1)/(4C−4) + 0.615/C.
La résistance à la traction dépend de la taille : S_ut = A / d^m (A, m selon le matériau). Limite élastique statique en cisaillement ≈ 0.45·S_ut.

Fatigue (Goodman + Zimmerli)

Cisaillement alterné / moyen τ_a = (τ₂−τ₁)/2, τ_m = (τ₂+τ₁)/2.
Endurance d'après Zimmerli (indépendante de la taille) : sans grenaillage S_sa=241, S_sm=379 MPa ; grenaillé 398 / 534 MPa. Goodman : S_se = S_sa/(1−S_sm/S_su), S_su=0.67·S_ut.
Facteur de fatigue n_f = 1 / (τ_a/S_se + τ_m/S_su). n_f ≥ 1 signifie une durée de vie infinie (>10⁶ cycles) ; le grenaillage double approximativement l'endurance en alterné.
Maintenez l'indice C entre 4 et 12, le point de service à l'écart du bloc, et L₀/D < 4 pour éviter le flambage.

Résultat

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