利用有限元软件ANSYS的参数化分析技术,对大尺寸长条形超声塑焊焊头进行了优化设计。基于工程实际确定焊头长度、槽宽度及槽长度为设计变量,纵向谐振频率和频率间隔值为状态变量,振幅均匀度为目标函数,指出了编程中应注意的问题并给出了解决思路,最后编制了优化程序。通过优化设计实例说明该方法能很好地解决大尺寸超声塑焊焊头的设计问题,既缩短了设计周期,也降低了设计成本。
提出一种具有开槽结构的大尺寸立方形超声塑料焊接焊头的设计方法,并对其进行了实验验证.首先通过合理开槽将大尺寸立方形焊头划分为若干单元,然后将各焊头单元和立方形半波振子比较,利用等效机械阻抗的概念得出焊头单元的频率方程,其间考虑了耦合振动的影响.最后利用该方程研究了开槽数、槽宽度以及槽长度等因素对焊头振动特性的影响.按此方法设计加工了几组具有开槽结构的大尺寸立方形焊头,结果表明焊头谐振频率的实测值和理论值吻合得很好.
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