کاربرد روش اجزاء محدود در طراحی و ارزیابی عملکرد هورن برش فراصوتی

نویسندگان

1

2 دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری

3

4

doi
چکیده

برش مواد یکی از فرایندهای پرکاربرد صنعتی می‌باشد که همواره با چالش‌هایی همراه است. یکی از این چالش‌ها قابلیت برش مواد با قابلیت کشسانی بالا مانند لاستیک و یا مواد نرم و ترد مانند کیک است. به‌منظور بالابردن طول عمر ابزار و دستیابی به سطح برش مناسب و دقیق و دست‌یابی به سرعت برش بالا از فناوری ارتعاشات توان بالای فراصوتی در صنایع مدرن تولید تایر و لاستیک و صنایع غذایی استفاده می‌شود. طراحی مناسب ابزار برش فراصوتی تضمین‌کننده عملکرد مناسب و طول عمر ابزار است. طراحی و ساخت هورن‌های برشی فراصوتی به‌دلیل تأثیرگذاری عوامل متنوع در شکل و ابعاد قطعه از پیچیدگی‌هایی برخوردار است. در مقاله حاضر اثر پارامترهای ابعادی طراحی هورن، بر دو عامل خروجی مهم یعنی فرکانس تشدید شکل مود ارتعاش طولی و یکنواختی ارتعاشات سطح جلو تیغه برش فراصوتی از جنس آلیاژ تیتانیوم مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان داده است که با استفاده از بهبود طراحی در نرم‌افزارهای اجزاء محدود می‌توان به یک تیغه برشی با فرکانس نزدیک به فرکانس نامی طراحی و با بیشترین یکنواختی دامنه ارتعاشی در سطح جلو هورن دست یافت.