مسعود ملکی - کارشناسی ارشد، دانش آموخته دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر
امیر عبداله - دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلیتکنیک تهران
عباس پاک - استادیار دانشکده مهندسی مکانیک

امروزه طراحی بهینه ترانسدیوسرهای آلتراسونیک پرقدرت پیزوالکتریکی با توجه به کاربرد فراوانی که در صنایع مختلف دارند از اهمیت ویژهای برخوردار شده است. در روشهای طراحی تحلیلیمعمول با فرض عدم وجود میرائی و با استفاده از روابط انتشار موج درمواد، ابعاد اجزاء مختلف ترانسدیوسر شامل قطعات پشت-بند Backing و تطبیق matching در یک فرکانس معین محاسبه میشوند. اما با توجه به فرکانس نوسان > 20kHz, و توان بالای ترانسدیوسرهای التراسونیک پرقدرت اثر میرائی قابل توجه بوده و متناسب با توان اتلافی بصورت حرارت است. در این مقاله، با درنظر گرفتن پارامتر میرائی و روابط انتشار موج در ماده، معادلات جابجایی و تنش استخراج گردیده است و سپس با اعمال شرایط مرزی و با استفاده از تکنیک جداسازی متغیرها معادلات بدست آمدهحل گردیده و روابط مربوط به محاسبه ابعاد اجزاء مختلف ترانسدیوسر التراسونیک با در نظر گرفتن پارامتر میرائی بدست آمده است. روابط تحلیلی حاصل شده تابعی از ضرایب و پارامترهایی میرائی است که با معلوم بودن و اندازهگیری دقیق این مقادیر میتوان ابعاد دقیقتر اجزاء مختلف ترانسدیوسرهای التراسونیک پیزوالکتریکی را تعیین کرد.

ترانسدیوسرهای التراسونیک پر قدرت، میرائی،پیزوالکتریک، انتشار موج در مواد