بررسی عددی اثر پیش تنش در ترانسدیوسر فراصوتی نوع پیزوالکتریکی

چکیده مقاله

امروزه ترانسدیوسرهای فراصوتی پیزوالکتریکی کاربردهای متفاوتی در صنایع مختلف دارند، جهت طراحی و مدلسازی این ترانسدیوسرهای فراصوتی روش های مختلفی شامل سعی و خطا، تحلیل یک بعدی و سه بعدی، روش مدارمعادل الکتریکی و روش عددی وجود دارد در این مقاله نحوه مدلسازی و طراحی ترانسدیوسر فراصوتی نوع پیزوالکتریکی با درنظر گرفتن پیش تنش ناشی از سفت کردن پیچ مرکزی ترانسدیوسر به کمک روش عددی المان محدود بررسی شده است هدف از این مدلسازی تعیین فرکانس رزونانس دقیق ترانسدیوسر فراصوتی، شکل مود ارتعاشی طولی و محل گره ارتعاش طولی ترانسدیوسر پیزوالکتریکی ساندویچی با در نظر گرفتن پیش تنش است ترانسدیوسر طراحی شده از دو عدد دیسک پیزوالکتریک PZT8 یک قطعه پشت بند استوانه ای از جنس فولاد St304 سه قطعه الکترود از جنس برنج و قطعه تطبیق مخروطی از جنس Al7075 T6 یک پیچ مرکزی فولادی تشکیل شده است و با در نظر گرفتن پیشتنش ناشی از بستن پیچ مرکزی به صورت سه بعدی کامل و 1/4 سه بعدی توسط نرمافزار المان محدود آباکوس تحلیل شده است سپس مقدار واقعی فرکانس رزونانس ترانسدیوسر مدلسازی و ساخته شده توسط دستگاه Network analyzer تعیین گردیده است نتایج بدست آمده از آزمون ها نشان دهنده تطابق بسیار خوب بین مقادیر اندازه گیری شده واقعی فرکانس و مقادیر بدست آمده از مدلسازی عددی با اعمال پیش تنش در ترانسدیوسر فراصوتی نوع پیزوالکتریکی می باشد

کلیدواژه‌ها

نویسندگان

حمیدرضا ندری آورزمان

دانشجوی کارشناسی ارشد، مکانیک جامدات، دانشگاه بوعلی سینا، ایران، همدان

مهدی شعبان

استادیار، مکانیک جامدات، دانشگاه بوعلی سینا، ایران، همدان

عباس پاک

استادیار، ساخت و تولید، دانشگاه بوعلی سینا، ایران، همدان

ندری آورزمان، حمیدرضا و شعبان، مهدی و پاک، عباس،1397،بررسی عددی اثر پیش تنش در ترانسدیوسر فراصوتی نوع پیزوالکتریکی،پانزدهمین کنفرانس ملی و چهارمین کنفرانس بین­ المللی مهندسی ساخت و تولید،تهران

ارائه‌شده در

مجموعه مقالات پانزدهمین کنفرانس ملی و چهارمین کنفرانس بین­ المللی مهندسی ساخت و تولید2 آبان 1397 · تهران