Dalam berita terakhir, kaedah reka bentuk sambungan berlubang kimpalan plastik ultrasonik jalur bersaiz besar telah dicadangkan dan disahkan oleh eksperimen.Pertama, tanduk kimpalan jalur secara munasabah dibahagikan kepada beberapa unit supaya reka bentuk tanduk kimpalan berlubang dengan struktur kompleks diubah menjadi reka bentuk unit tanduk kimpalan ringkas.Kemudian elemen sendi dibandingkan dengan pengayun separuh gelombang dengan bahagian yang sama mempertimbangkan getaran gandingan.Persamaan frekuensi sambungan diperoleh dengan menggunakan konsep galangan mekanikal setara.
Akhir sekali, pengaruh nombor slot, lebar slot dan panjang slot terhadap ciri-ciri getaran sambungan kimpalan dikaji dengan menggunakan persamaan.Mengikut kaedah ini, beberapa kumpulan alur jalur saiz besar telah direka dan dimesin.Keputusan eksperimen menunjukkan bahawa nilai diukur dan teori kekerapan resonans sambungan dikimpal adalah dalam persetujuan yang baik.
Seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah.Panjang, lebar dan ketebalan tanduk kimpalan ialah L, B dan T masing-masing.Andaikan paksi z sebagai arah pengujaan transduser.Pada frekuensi kerja, sambungan kimpalan segi empat tepat akan menghasilkan getaran membujur urutan pertama dalam arah Z.Untuk sambungan kimpalan jalur, L≥2T, B dan L boleh dibandingkan, jadi getaran melintang sambungan kimpalan dalam arah X boleh diabaikan.
Oleh kerana getaran melintang dalam arah y mempunyai pengaruh yang besar pada getaran membujur, ia biasanya disimulasikan oleh slotting.Tanduk kimpalan dibahagikan kepada (n+1) unit dengan membuka n slot secara seragam ke arah Y.Lebar dan panjang setiap slot ialah W dan L2 masing-masing, dan slot dipisahkan daripada hujung input dan output tanduk kimpalan l1 dan L3 masing-masing.Untuk memastikan setiap unit adalah sama rata, alur lebar W /2 hendaklah dibuka pada kedua-dua hujung tanduk kimpalan melintang.Oleh itu, setiap unit acuan kimpalan adalah tanduk trapezoid kompaun dengan bahagian segi empat tepat.Dengan mengandaikan bahawa lebar di kedua-dua hujung dan di tengah setiap unit ialah D1 dan D2, ia boleh dilihat dari atas: L= L1 + L2 +L3
Oleh kerana corak yang sama antara unsur-unsur, amplitud keluaran kimpalan juga akan menggetarkan corak, dan apabila digabungkan, tanduk ultrasonik juga akan mempunyai corak ini, supaya reka bentuk acuan ultrasonik akan dipermudahkan kepada reka bentuk mana-mana unsur.Di samping itu, ia agak seragam.Untuk menekan getaran melintang dengan berkesan dan memastikan tanduk kimpalan mempunyai kekakuan tetap, lebar unit tanduk kimpalan dibahagikan dengan alur secara amnya adalah dalam!/ 8 ~!/ 4 (! Adakah panjang gelombang mod getaran membujur tertib pertama tanduk kimpalan), dan lebar ideal slot adalah kira-kira!/ 25 ~!/20[7], bilangan grooving sendi kimpalan boleh ditentukan mengikut kriteria di atas.Kerana lebar unit tanduk kimpalan secara amnya tidak melebihi!PI /4, jadi ia boleh dianalisis lebih kurang dengan teori satu dimensi.Mana-mana unit kimpalan dalam unit 1 boleh dianggap sebagai terdiri daripada tiga bar equisectional segi empat tepat.
Aloi aluminium 7075 (Modulus Muda E=7.17*1010N/M2 ketumpatan ρ=2820kg/m3, nisbah Poisson V =0.34) telah dipilih untuk tanduk kimpalan.Persamaan (1) ~ (3) dan (6) digunakan untuk mengira nombor n, panjang L2 dan lebar W bagi slot yang berbeza.Apabila panjang resonan L tanduk kimpalan jalur berubah dengan lebar B, panjang resonan L tanduk kimpalan jalur berubah dengan lebar B. Frekuensi resonan yang dikira f=20kHz, L1=L3 untuk kesederhanaan.Apabila panjang dan lebar slot adalah malar, panjang resonan berubah dengan lebar tanduk kimpalan apabila nombor slot berbeza.L2 =60mm, W =10mm.Seperti yang dapat dilihat dari FIG.2, untuk tanduk kimpalan berlubang yang ditunjukkan dalam Rajah.1, panjang resonans urutan pertama adalah lebih kecil daripada tanduk kimpalan yang tidak berslot yang dikira mengikut teori satu dimensi (126mm), dan panjang resonans tanduk kimpalan meningkat dengan peningkatan lebar tanduk kimpalan, tetapi peningkatan berkurangan secara beransur-ansur.Di samping itu, apabila frekuensi resonans dan lebar kimpalan adalah malar, panjang resonan kimpalan berkurangan dengan peningkatan nombor slot.
Di samping itu, tiga sambungan dikimpal dengan ketebalan berbeza telah dimesin dengan aloi aluminium 7075 (bahan yang sama seperti di atas).Ketebalan T ketiga-tiga sambungan dikimpal ini dan frekuensi getaran harmonik FM yang diukur telah diberikan.Apabila ketebalan tanduk kimpalan kurang daripada satu perempat daripada panjang gelombang (di sini ialah 63mm), sisihan antara frekuensi yang diukur dan kekerapan reka bentuk adalah kurang daripada 2%, yang boleh memenuhi keperluan aplikasi kejuruteraan.
Sambungan kimpalan plastik ultrasonik jalur panjang secara munasabah dibahagikan kepada beberapa elemen yang sama dan persamaan kekerapan unsur sambungan telah disimpulkan dengan kaedah matriks pemindahan.Jika lebar dan kuantiti serta saiz slot diketahui, persamaan boleh digunakan untuk mereka bentuk sambungan jalur dengan mudah, sekali gus menyediakan asas teori untuk reka bentuk sambungan jalur.Kertas kerja ini juga menganalisis pengaruh nombor slot, lebar slot dan panjang slot ke atas saiz sambungan kimpalan melalui contoh.Dapat dilihat bahawa kaedah ini juga mempunyai pengaruh tertentu terhadap reka bentuk pengoptimuman sambungan kimpalan
Alur berpecah selepas analisis getaran tanduk kimpalan jalur, tanduk kimpalan boleh dibahagikan kepada badan unit akhir dan sel unit tengah, menggunakan kaedah kaedah keanjalan ketara dan kesan talian penghantaran, panjang empat unit yang berbeza diberikan masing-masing dan arah persamaan frekuensi yang tinggi, persamaan frekuensi boleh digunakan untuk mereka bentuk tanduk kimpalan bar panjang, tetapi proses reka bentuk adalah rumit, Pemilihan beberapa parameter bergantung pada pengalaman dan tidak sesuai untuk aplikasi kejuruteraan.Dalam kertas ini, sambungan kimpalan jalur dibahagikan kepada beberapa elemen yang sama dengan slotting yang munasabah, dan persamaan frekuensi elemen sambungan kimpalan diperoleh dengan kaedah matriks pemindahan, yang menyediakan asas teori untuk reka bentuk sambungan kimpalan jalur.Reka bentuk ini mempunyai pengiraan teori yang mudah dan makna fizikal yang jelas, yang menyediakan kaedah yang mudah dan mudah untuk reka bentuk kejuruteraan jalur
sambungan kimpalan.
Masa siaran: Mac-17-2022