zinet home
home home
home ИНТЕЛЛЕКТ-ПОРТАЛ
home Стартовал прием материалов в сборник XХХIX-й научной конференции. Требования к публикациям - в разделе "Объявления".

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

РЕСУРСЫ ПОРТАЛА:

Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 28 мая 2016 г.)


Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)


Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)


Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24-27 ноября 2015 г.)


Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13-17 октября 2015 г.)


Тридцать третья научно-практическая конференция
(20-27 мая 2015 г.)


Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2-7 апреля 2015 г.)


Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)


Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)


Двадцать девятая международная научно-практическая конференция
(19-25 ноября 2014 г.)


Двадцать восьмая международная научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)


Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)


Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)


Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)


Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)


Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабя 2013 г.)


Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноябя 2013 г.)


Первая международная научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцать первая научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)


Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февряля - 3 марта 2013 г.)


Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)


Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)


Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)


Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01 - 07 марта 2012 г.)


Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)


Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)


Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)


Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля - 04 мая 2011 г.)


Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)


Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)


Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)


Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)


Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)


Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)


Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)


Третья научно-практическая конференция
(20-27 декабря 2008 г.)


Вторая научно-практическая конференция
(1-7 ноября 2008 г.)


Первая научно-практическая конференция
(10-15 мая 2008 г.)



НАШИ ПАРТНЕРЫ:

Студия веб-дизайна www.zinet.info



Студия ландшафтного дизайна Флора-МК


Уникальное предложение!



Сайт-визитка - теперь
всего за 200 грн!

подробнее>>>



Розрахунок динамічних характеристик хвилеводів для ультразвукового зварювання

 

Трубачев С.І., Колодежний В.А.

Україна, м. Київ,

НТУУ «Київський політехнічний інститут»

 

Розроблена методика визначення динамічних характеристик хвилеводу. Визначені резонансні частоти. Виконана порівняльна оцінка резонансно-узгоджених та неузгоджених хвилеводів.

 

Ультразвукове зварювання починає широко застосовуватися в комунальному господарстві. Переваги ультразвукової технології перед класичними методами зварювання – в можливості зварювати елементи конструкцій в важкодоступних місцях, будь-якій формі та міцності зварних швів, низьких частотах та високій потужності.

При проектуванні хвилеводів для ультразвукового зварювання, конфігурація яких обумовлена формою зварного шва, виникає декілька вимог. По-перше, вони повинні мати резонанс на певній частоті. По-друге, в залежності від способу введення коливань у виріб резонансна мода повинна характеризуватися однорідним розподілом переміщень на робочій поверхні. До додаткових вимог належать заданий коефіцієнт підсилення переміщень, циклічна міцність, низький рівень вібророзігріву та ін. [1].

Розрахунок резонансних характеристик проводиться в рамках задачі про вимушені коливання [2]. Вводиться функція F(ω), яка дорівнює характерній компоненті переміщення uα в зоні її пучності, і звичайно легко визначається в низькочастотному ультразвуковому діапазоні. Значення і-го наближення резонансної частоти ωr визначається за методом хорд:

,

де  і  – значення ω на кінцях інтервалу зміни знака uα через нескінченність.

Визначення резонансної для частоти fr конфігурації хвилеводу розглядуваного типу (рис.1) базується на зображенні її складеної з двох резонансних для тієї ж частоти конфігурацій верхнього та нижнього конусів, з’єднаних по поверхні S2. На рис. 2,а,б приведено типові контурні форми коливань верхнього і нижнього конусів.

 

Рис. 1                             Рис. 2

 

Незважаючи на те, що в цих конусах реалізується відповідно рух згинального та поздовжнього типів, переміщення на поверхнях S2+ та S2- добре узгоджені. Ці поверхні здійснюють майже однакові, близькі до поршневого рухи.

Поняття кінематичної узгодженості можна формалізувати за допомогою параметра χ

,

де використані нормовані переміщення парціальних елементів:

 на S2+;

 на S2- .

Критерієм доброї узгодженості є χ<<1. Можна очікувати, що при виконанні цієї умови з’єднані по вузловій для напружень поверхні S2 елементи, які мають однакову резонансну частоту, не будуть здійснювати одне на одне суттєву кінематичну та динамічну дію, тож резонансна форма і частота синтезованої конфігурації суттєво не зміниться. Таку конфігурацію назвемо резонансно узгодженою. Для її визначення використаємо спектри верхнього і нижнього конусів. Вважатимемо, що параметри R1, R2, R3 та h задано, а параметри hс , lc і R треба знайти. Розглянемо декілька модальних характеристик. Загальний коефіцієнт підсилення переміщень визначимо за співвідношенням

.

Введемо також коефіцієнти підсилення переміщень верхнього і нижнього конусів в синтезованій конфігурації

, ,

і як окремих елементів

, .

Обчислення проводилися для хвилеводу із сталі 45 з наступними характеристиками [3]:

Е = 0,205 1012 Па, ν = 0,28 , ρ = 0,781 104 кг/м3, де Е – модуль Юнга, ν – коефіцієнт Пуассона, ρ – щільність матеріалу.

На рис. 3 зображені спектральні криві перших резонансів верхнього конуса, а також нижнього при R3 = 0,054 м та R3=0,06 м, параметризованих відповідно по розмірах lc і hс.. Числами вздовж кривих позначені коефіцієнти підсилення переміщень. Визначення параметрів lc і hс показано штриховими лініями зі стрілками. Так, для частоти fr = 22 кГц маємо:

hс r = 0,0456 м, lcr = 0,1224 м, Kuf+ = 2,24 , Kuf = 3,32.

 

Рис. 3

 

Для синтезованої конфігурації отримаємо fr  = 22 кГц і Ku =8,1. При цьому форма коливань практично відповідає зображеній на рис. 2,а,б. З спектральної діаграми на рис. 3 видно, що із збільшенням радіуса контура R3 резонансна висота нижнього конуса, а також цілого хвилеводу дуже зростає. Цьому можна запобігти, якщо перейти на другу згинальну моду коливань нижнього конуса. Відповідну спектральну криву зображено на рис. 3. Ця мода має достатньо високий коефіцієнт підсилення переміщень і добре узгоджена з поздовжньою модою верхнього конуса.

Висновки

Суттєвою перевагою хвилеводів з резонансно-узгодженою конфігурацією є можливість синтезувати їх за допомогою спектральних діаграм більш простих елементів, тоді як неузгоджені конфігурації конкретизуються методом перебору і потребують більшої кількості обчислень. Спектральні діаграми можна побудувати для різних розмірів контура, резонансних частот, коефіцієнтів підсилення переміщень та матеріалів хвилеводів.

 

Список використаної літератури

1.     Козлов В.И., Якименко С.Н., Черняк Б.Я. Термомеханическое поведение вязкоупругих тел. Вращения при осесимметричном деформировании // Прикл. механика. – 1989. – 25, №5. – С. 22-28.

2.     Сенченков И.К., Козлов В.И., Червинко О.П., Черняк Б.Я. К расчету резонансных характеристик осесимметричных волноводов методом конечных элементов // Прикл. механика. – 1990. – 26, №11. – С. 35-39.

3.     Холопов Ю.В. Ультразвуковая сварка пластмасс и металлов. – Л.: Машиностроение, 1988. – 224 с.



Первая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(10-15 мая 2008 г.)


(отчет)
Вторая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(1-7 ноября 2008 г.)
(отчет)
Третья научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(20-27 декабря 2008 г.)
(отчет)
Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)
(отчет)
Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)
(отчет)
Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)
(отчет)
Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)
(отчет)
Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)
(отчет)
Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)
(отчет)
Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)
(отчет)
Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля 04 мая 2011 г.)
(отчет)
Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)
(отчет)
Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)
(отчет)
Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)
(отчет)
Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01-07 марта 2012 г.)
(отчет)
Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)
(отчет)
Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)
(отчет)
Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)
(отчет)
Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февраля - 3 марта 2013 г.)
(отчет)
Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)
(отчет)
Двадцать первая научно-практическая конференция
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Первая международная научно-практическая конференция
"Перспективные направления отечественной науки - ХХI век"
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноября 2013 г.)
(отчет)
Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабря 2013 г.)
(отчет)
Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)
(отчет)
Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)
(отчет)
Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)
(отчет)
Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)
(отчет)
Двадцать восьмая научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)
(отчет)
Двадцать девятая научно-практическая конференция"
(19-25 ноября 2014 г.)
(отчет)
Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)
(отчет)
Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)
(отчет)
Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2 - 7 апреля 2015 г.)
(отчет)
Тридцать третья научно-практическая конференция
(20 - 27 мая 2015 г.)
(отчет)
Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13 - 17 октября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24 - 27 ноября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)
(отчет)
Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)
(отчет)
Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 25 мая 2016 г.)
(отчет)

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

Copyright © Zinet.info. Разработка и поддержка сайта - Студия веб-дизайна Zinet.info