مدلسازی عددی و بهینه ابزار غلتکی جوشکاری پیوسته مواد گرمانرم توسط امواج فراصوتی

جوشکاری فراصوتی یک روش نوین و اقتصادی برای اتصال قطعات مجنسو غیر همجنس به ویژه قطعات از جنس مواد گرمانرم مانند پلاستیک ومنسوجات در تولید انبوه و با کیفیت است. انتقال دهنده و ابزار از اجزایاصلی سیستم جوشکاری فراصوتی هستند که علاوه بر انتقال امواج وتمرکز مناسب انرژی، فشار لازم برای نگهداری سطوح اتصال ذوب شدهبه منظور تشکیل جوش را تامین می کنند. هدف از مدلسازی انتقال دهندهو ابزار، بهینه سازی شکل آن به منظور دستیابی به بهترین شرایطجوشکاری است. در این پژوهش طراحی و مدلسازی انتقال دهنده و ابزارغلتکی جوشکاری پیوسته با استفاده از روش عددی اجزا محدود توسطنرم افزارABAQUS انجام شده است. مقدار فرکانس طبیعی و شکل مود و سایر پارامترهای طراحی و رفتار مجموعه در حین اعمال نوساناتبرای 4 نوع انتقال دهنده مختلف شامل نوع مخروطی شیاردار، پل هایشیاردار، پل های بدون شیار و نوع زنگوله ای شبیه سازی شده است. نتایجبدست آمده نشان میدهد که انتقال دهنده پل های بدون شیار بیشترینضریب تقویت را دارد لیکن توزیع جابجایی شعاعی در انتقال دهنده هایمخروطی و پل های نوع شیار دار نسبت به سایر انتقال دهنده ها غیریکنواخت تر می باشد. همچنین در انتقال دهنده نوع پل های بدون شیار وزنگوله ای بازده تبدیل نوسانات طولی به شعاعی بالاتر و توزیع جابجایشعاعی به صورت یکنواخت تر می باشد که در نتیجه شرایط طراحی بهینهرا بهتر تامین نموده است.

Keywords:

جوشکاری فراصوتی پیوسته , مواد گرما نرم , ابزار غلتکی , انتقال دهنده , شبیه سازی اجزا محدود