Uvesti
Amplitudna ujednačenost (obično samo "ujednačenost") je mjera varijacije amplitude na određenoj površini.
Trebate jedinstvenu ručicu amplitude
Na primjer, u ultrazvučnom plastičnom zavarivanju zavarivanje, dvije jednolično debele i vrlo fleksibilne trake zavareni su zajedno. Da bi se zavaralo jednoliko duž zgloba, jednaka količina ultrazvučne energije mora se dostaviti na svaku točku duž zavarenog spoja. Budući da je prenos energije funkcija amplitude amplitude šipke, jednak transfer energije zahtijeva jednaku amplitudu amplitude šipke na svakom položaju gdje amplitudna šipka kontaktira traku. Ako je amplituda površine amplitude šipke neujednačene, neki dijelovi zgloba mogu imati dovoljno zavara, dok drugi mogu imati prevelike zavarivanje. Stoga je uniformnost amplitude na površini ručice amplitude važno razmatranje u dizajnu ručice amplitude. (Napomena: Trenutno će ova diskusija biti ograničena na uniformnost postrojenja roga. Međutim, amplitudno uniformnost vijke je takođe važna i o njemu će se raspravljati kasnije.)
Precizni ujednačenici ovisit će o aplikaciji. Kruta plastika može u određenoj mjeri tolerirati neujednačene amplitude šipke. To je zato što tvrda plastika može prenijeti ultrazvučnu energiju na susjedna zajednička područja, što rezultira ujednačenom raspodjeli energije duž zglobova. Pored toga, kruta plastika omogućava veze (energetski direktori), ponekad nadoknađujući nedovoljnu uniformnost amplitude šipke. Konačno, mnoge plastične aplikacije za zavarivanje zahtijevaju samo određenu snagu zavarivanja, koja omogućava neke preko zavarivanja i pod zavarivanjem duž zgloba.
Kad je potrebna visoka ujednačenost:
1. Zapečaćeno. Neispumno brtva zahtijeva dovoljnu čvrstoću vezanja duž cijele periferije. Jedinstveni rog povećava vjerojatnost uspjeha.
2. Tanke filmove aplikacije. Kad zavarivanje tankih filmova (poput tkanina za sintetičke vlakne), film je previše fleksibilan za prenošenje ultrazvučne energije u susjedna područja. Nadalje, ovaj film ne može biti dizajniran u saradnji s direktorom za energiju. Stoga je puna odgovornost za pravilno zavarivanje laži sa glavom za zavarivanje (pod pretpostavkom da je učvršćivanje dizajnirano pravilno).
3. Kompozitna ručica amplitude. Kompozitni amplitudni štap sastoji se od majčine amplitude šipke povezanog sa šipkom amplitude šipkom. Ako se ručica majke amplitude nema jednoliku površinu, ručica amplitude vrha će se saviti. To može dovesti do kvara umora šipke amplitude vrha, problema sa vezom između vrha i matične amplitude šipke, savijanja grešaka pretvarača, lažnih rezonantnih problema i loše zavarivanje.
4. Visok amplitudni priključak. Kada zajednički djeluje pri visokoj amplitudi, može se pogoršati zbog mikro pokreta na kontakt sučelju. To će rezultirati proizvodnjom topline i većem gubitku snage; Ako je problem ozbiljan, zglobovi se mogu zaglaviti. Ako zglob ima visoku amplitudu i uniformnost ručice amplitude na zglobu je loša, tada će ovaj problem biti još gore.
Razlozi neravnoteže
Nejednako amplituda uzrokovana je Poissonom spojnicom, pa kad rezonator vibrira uzdužno, to će "disati" bočno. Međutim, ovo disanje nije ujednačeno duž dužine rezonatora - odnosno iznos disanja najviši na mjestu najviših naprezanja (stresa). Stoga će za neformirane rezonatore, disanje bit će najviše kod čvorova i najniže (blizu nule) na izlaznim i ulaznim površinama. Ova neujednačena distribucija disanja dovodi do neujednačene amplitude lica. Ovaj efekat prikazan je na sljedećoj slici.
Volumen disanja ovisi o tri faktora
1. Poissonov omjer. Materijali s visokim Poissonovim omjerom udišuje više, što rezultira smanjenom amplitudnom uniformom.
2. Fina linija talasna dužina. Materijali sa kratkim talasnim duljinama (niske valne brzine) imaju veće naprezanje na određenoj amplitudi, što rezultira većom disanje.
3. Horizontalne dimenzije. Rezonator sa većom širinom, debljinom ili prečnikom udahnuće više od njegovog tanje rezonatora.
Prvi faktor ovisi samo o materijalu. Drugi faktor ovisi o materijalu (valoti) i frekvenciji. Treći faktor ovisi o dizajnu rezonatora. Vitki oblik rezonatora može se definirati kombiniranjem drugog i trećeg faktora.
Za neoštećene rezonatore, bočna dimenzija je promjer. Stoga, kada je promjer rezonatora jednak polovini talasne dužine tanke linije, vitka dužina je 1. 0.
Talasna dužina obrnuto je proporcionalna frekvenciji. Stoga, ako su bočne dimenzije rezonatora nepromijenjene, rezonator se može činiti tankim u 20 kHz, ali može se pojaviti "robusno" na 40 kHz. (Ne postoji posebna vitka vrijednost za razmatranje robusnog rezonatora.)
Stoga, kako bi se smanjilo disanje i poboljšanje ujednačenosti --
1. Rezonator bi trebao biti vitka (duga talasna dužina i mala bočna dimenzija).
2. Rezonatorski materijal treba imati nizak poissonov omjer.
Sljedeća tablica i grafikon prikazuju efekte od 20 kHz neformiranih Ø 125 mm rog izrađenih od tipičnih zvučnih materijala (aluminijum, titanijum i čelik) i dva prilično ekstremna materijala (aluminijum berillik kompozit i mesing).
Tabela Napomena:
1. Ručica amplitude je neformacija i nema vijke.
2. Sljedeća tablica sadrži neke dodatne informacije iz prethodne tablice. Imajte na umu da se nekretnine univerzalne materijala koriste za aluminij, titanijum i čelik.
3. Izračun brzine fine linije je
4. Data dužina podešavanja primjenjuje se samo na 20 kHz neoblikovan Ø 125 mm rog.
5. Maksimalna radijalna amplituda javlja se na čvoru. Njegova vrijednost odnosi se na aksijalnu amplitudu u sredini površine amplitude šipke.
