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工具 IDB-MEC-015
壓縮彈簧

僅限桌機

工程工具僅於桌機螢幕上提供。

壓縮彈簧

真實彈簧在兩個位置間作動：安裝（預載）與工作（最大）。設定兩者後，本工具會算出各點的作用力與應力、距壓實狀態的餘隙，以及決定彈簧能否存活的關鍵——兩個負載間循環的疲勞安全係數。線材強度取自實際線徑，因此細線會正確地呈現較高強度。

壓縮彈簧 — 工作行程 k = —
preload F₂ δ L
工程筆記

兩個工作點

  • 彈簧率 k = G·d⁴ / (8·D³·na)；作用力 F = k·δ 於預載（δ₁）與工作（δ₂）狀態。
  • 剪應力 τ = KW · 8·F·D / (π·d³)、KW = (4C−1)/(4C−4) + 0.615/C。
  • 抗拉強度與尺寸相關：Sut = A / dm（A、m 依材料而定）。靜態剪切降伏 ≈ 0.45·Sut。

疲勞（Goodman + Zimmerli）

  • 交變／平均剪應力 τa = (τ₂−τ₁)/2、τm = (τ₂+τ₁)/2。
  • 耐久限取自 Zimmerli（與尺寸無關）：未噴丸 Ssa=241、Ssm=379 MPa；噴丸 398 / 534 MPa。Goodman：Sse = Ssa/(1−Ssm/Ssu)、Ssu=0.67·Sut。
  • 疲勞係數 nf = 1 / (τa/Sse + τm/Ssu)。nf ≥ 1 代表無限壽命（>10⁶ 次循環）；噴丸處理大致可使交變耐久限加倍。
  • 將彈簧指數 C 控制在 4–12、工作點遠離壓實狀態，並使 L₀/D < 4 以避免挫曲。

結果

即時