FEM ANSYS पैरामीटर अनुकूलन और अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग हॉर्न की संभावना डिजाइन का उपयोग कैसे करें

FEM ANSYS पैरामीटर अनुकूलन और अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग हॉर्न की संभावना डिजाइन का उपयोग कैसे करें

प्रस्तावना

अल्ट्रासोनिक तकनीक के विकास के साथ, इसका अनुप्रयोग अधिक से अधिक व्यापक है, इसका उपयोग छोटे गंदगी कणों को साफ करने के लिए किया जा सकता है, और इसका उपयोग वेल्डिंग धातु या प्लास्टिक के लिए भी किया जा सकता है। विशेष रूप से आज के प्लास्टिक उत्पादों में, अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग ज्यादातर उपयोग किया जाता है, क्योंकि पेंच संरचना को छोड़ दिया जाता है, उपस्थिति अधिक परिपूर्ण हो सकती है, और वॉटरप्रूफिंग और डस्टप्रूफिंग का कार्य भी प्रदान किया जाता है। प्लास्टिक वेल्डिंग हॉर्न के डिजाइन का अंतिम वेल्डिंग गुणवत्ता और उत्पादन क्षमता पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। नए विद्युत मीटर के उत्पादन में, अल्ट्रासोनिक तरंगों का उपयोग ऊपरी और निचले चेहरों को एक साथ फ्यूज करने के लिए किया जाता है। हालांकि, उपयोग के दौरान, यह पाया जाता है कि मशीन पर कुछ सींग लगाए जाते हैं और कुछ ही समय में दरार और अन्य विफलताएं होती हैं। कुछ वेल्डिंग हॉर्न दोष दर अधिक है। विभिन्न दोषों का उत्पादन पर काफी प्रभाव पड़ा है। समझ के अनुसार, उपकरण आपूर्तिकर्ताओं के पास हॉर्न के लिए सीमित डिज़ाइन क्षमताएं हैं, और अक्सर डिज़ाइन संकेतक प्राप्त करने के लिए दोहराया मरम्मत के माध्यम से। इसलिए, टिकाऊ सींग और एक उचित डिजाइन विधि विकसित करने के लिए हमारे अपने तकनीकी लाभों का उपयोग करना आवश्यक है।

2 अल्ट्रासोनिक प्लास्टिक वेल्डिंग सिद्धांत

अल्ट्रासोनिक प्लास्टिक वेल्डिंग एक प्रसंस्करण विधि है जो उच्च आवृत्ति मजबूर कंपन में थर्माप्लास्टिक के संयोजन का उपयोग करती है, और वेल्डिंग सतहें स्थानीय उच्च तापमान पिघलने का उत्पादन करने के लिए एक दूसरे के खिलाफ रगड़ती हैं। अच्छा अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग परिणाम प्राप्त करने के लिए, उपकरण, सामग्री और प्रक्रिया मापदंडों की आवश्यकता होती है। इसके सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय निम्नलिखित है।

2.1 अल्ट्रासोनिक प्लास्टिक वेल्डिंग सिस्टम

चित्रा 1 एक वेल्डिंग प्रणाली का एक योजनाबद्ध दृष्टिकोण है। विद्युत ऊर्जा को सिग्नल जनरेटर और पावर एम्पलीफायर के माध्यम से पारित किया जाता है जो अल्ट्रासोनिक आवृत्ति (> 20 kHz) के एक वैकल्पिक विद्युत संकेत का उत्पादन करता है जो ट्रांसड्यूसर (पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक) पर लागू होता है। ट्रांसड्यूसर के माध्यम से, विद्युत ऊर्जा यांत्रिक कंपन की ऊर्जा बन जाती है, और यांत्रिक कंपन के आयाम को सींग द्वारा उपयुक्त कार्य आयाम में समायोजित किया जाता है, और फिर सींग के माध्यम से इसके संपर्क में सामग्री के लिए समान रूप से प्रेषित किया जाता है। दो वेल्डिंग सामग्रियों की संपर्क सतहों को उच्च-आवृत्ति मजबूर कंपन के अधीन किया जाता है, और घर्षण गर्मी स्थानीय उच्च तापमान पिघलता है। ठंडा करने के बाद, वेल्डिंग को प्राप्त करने के लिए सामग्रियों को मिलाया जाता है।

एक वेल्डिंग सिस्टम में, सिग्नल स्रोत एक सर्किट हिस्सा होता है जिसमें एक पावर एम्पलीफायर सर्किट होता है जिसकी आवृत्ति स्थिरता और ड्राइव क्षमता मशीन के प्रदर्शन को प्रभावित करती है। सामग्री एक थर्माप्लास्टिक है, और संयुक्त सतह के डिजाइन पर विचार करने की आवश्यकता है कि गर्मी और गोदी को जल्दी से कैसे उत्पन्न किया जाए। ट्रांसड्यूसर, सींग और सींग सभी को उनके कंपन के युग्मन के आसान विश्लेषण के लिए यांत्रिक संरचना माना जा सकता है। प्लास्टिक वेल्डिंग में, यांत्रिक कंपन को अनुदैर्ध्य तरंगों के रूप में प्रेषित किया जाता है। प्रभावी ढंग से ऊर्जा को स्थानांतरित करने और आयाम को समायोजित करने का तरीका डिजाइन का मुख्य बिंदु है।

2.2horn

सींग अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग मशीन और सामग्री के बीच संपर्क इंटरफ़ेस के रूप में कार्य करता है। इसका मुख्य कार्य वेरियेटर द्वारा उत्पादित अनुदैर्ध्य यांत्रिक कंपन को समान रूप से और कुशलता से सामग्री तक प्रसारित करना है। प्रयुक्त सामग्री आमतौर पर उच्च गुणवत्ता वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातु या यहां तक ​​कि टाइटेनियम मिश्र धातु है। क्योंकि प्लास्टिक सामग्री का डिज़ाइन बहुत बदल जाता है, उपस्थिति बहुत अलग है, और सींग को तदनुसार बदलना होगा। काम की सतह के आकार को सामग्री के साथ अच्छी तरह से मेल खाना चाहिए, ताकि हिलते समय प्लास्टिक को नुकसान न पहुंचे; उसी समय, पहले क्रम के अनुदैर्ध्य कंपन ठोस आवृत्ति को वेल्डिंग मशीन के आउटपुट आवृत्ति के साथ समन्वित किया जाना चाहिए, अन्यथा कंपन ऊर्जा आंतरिक रूप से खपत होगी। जब सींग हिलता है, तो स्थानीय तनाव एकाग्रता होती है। इन स्थानीय संरचनाओं का अनुकूलन कैसे करें यह भी एक डिजाइन विचार है। यह लेख इस बात की पड़ताल करता है कि डिज़ाइन मापदंडों और विनिर्माण सहनशीलता को अनुकूलित करने के लिए ANSYS डिज़ाइन हॉर्न कैसे लागू किया जाए।

3 वेल्डिंग हॉर्न डिजाइन

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, वेल्डिंग हॉर्न का डिज़ाइन काफी महत्वपूर्ण है। चीन में कई अल्ट्रासोनिक उपकरण आपूर्तिकर्ता हैं जो अपने वेल्डिंग हॉर्न्स का उत्पादन करते हैं, लेकिन उनमें से एक काफी हिस्सा नकली हैं, और फिर वे लगातार ट्रिमिंग और परीक्षण कर रहे हैं। इस दोहराया समायोजन विधि के माध्यम से, सींग और उपकरण आवृत्ति का समन्वय हासिल किया जाता है। इस पत्र में, सींग को डिजाइन करते समय आवृत्ति को निर्धारित करने के लिए परिमित तत्व विधि का उपयोग किया जा सकता है। हॉर्न परीक्षा परिणाम और डिजाइन आवृत्ति त्रुटि केवल 1% है। इसी समय, यह पेपर हॉर्न के अनुकूलन और मजबूत डिजाइन के लिए DFSS (डिजाइन फॉर सिक्स सिग्मा) की अवधारणा को पेश करता है। 6-सिग्मा डिजाइन की अवधारणा लक्षित डिजाइन के लिए डिजाइन की प्रक्रिया में ग्राहक की आवाज को पूरी तरह से इकट्ठा करना है; और उत्पादन प्रक्रिया में संभावित विचलन से पहले विचार करना सुनिश्चित करने के लिए कि अंतिम उत्पाद की गुणवत्ता एक उचित स्तर के भीतर वितरित की जाती है। डिज़ाइन प्रक्रिया को चित्र 2 में दिखाया गया है। डिज़ाइन संकेतकों के विकास से शुरू, सींग की संरचना और आयामों को शुरू में मौजूदा अनुभव के अनुसार डिज़ाइन किया गया है। पैरामीट्रिक मॉडल ANSYS में स्थापित है, और फिर मॉडल सिमुलेशन प्रयोग डिजाइन (डीओई) विधि द्वारा निर्धारित किया जाता है। महत्वपूर्ण पैरामीटर, मजबूत आवश्यकताओं के अनुसार, मूल्य निर्धारित करते हैं, और फिर अन्य मापदंडों को अनुकूलित करने के लिए उप-समस्या विधि का उपयोग करते हैं। निर्माण और सींग के उपयोग के दौरान सामग्री और पर्यावरणीय मापदंडों के प्रभाव को ध्यान में रखते हुए, इसे निर्माण लागतों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए सहिष्णुता के साथ भी डिजाइन किया गया है। अंत में, विनिर्माण, परीक्षण और परीक्षण सिद्धांत डिजाइन और वास्तविक त्रुटि, डिज़ाइन किए गए संकेतकों को पूरा करने के लिए। निम्नलिखित चरण-दर-चरण विस्तृत परिचय।

3.1 ज्यामितीय आकार डिजाइन (एक पैरामीट्रिक मॉडल की स्थापना)

वेल्डिंग हॉर्न को डिजाइन करना पहले इसकी अनुमानित ज्यामितीय आकृति और संरचना को निर्धारित करता है और बाद के विश्लेषण के लिए एक पैरामीट्रिक मॉडल स्थापित करता है। चित्र 3 क) सबसे सामान्य वेल्डिंग हॉर्न का डिज़ाइन है, जिसमें लगभग क्यूबॉइड की एक सामग्री पर कंपन की दिशा में यू-आकार के कई खांचे खोले जाते हैं। समग्र आयाम एक्स, वाई, और जेड दिशाओं की लंबाई हैं, और पार्श्व आयाम एक्स और वाई आमतौर पर वेल्डेड होने वाले वर्कपीस के आकार के बराबर हैं। Z की लंबाई अल्ट्रासोनिक तरंग की आधी तरंग दैर्ध्य के बराबर है, क्योंकि शास्त्रीय कंपन सिद्धांत में, लम्बी वस्तु का पहला-क्रम अक्षीय आवृत्ति इसकी लंबाई से निर्धारित होती है, और अर्ध-लहर की लंबाई ध्वनिक के साथ बिल्कुल मेल खाती है लहर की आवृत्ति। इस डिजाइन को बढ़ाया गया है। ध्वनि तरंगों के प्रसार के लिए उपयोग, फायदेमंद है। यू-आकार के खांचे का उद्देश्य सींग के पार्श्व कंपन के नुकसान को कम करना है। स्थिति, आकार और संख्या को सींग के समग्र आकार के अनुसार निर्धारित किया जाता है। यह देखा जा सकता है कि इस डिजाइन में, कम पैरामीटर हैं जिन्हें स्वतंत्र रूप से विनियमित किया जा सकता है, इसलिए हमने इस आधार पर सुधार किया है। चित्रा 3 बी) एक नया डिज़ाइन किया गया हॉर्न है, जिसमें पारंपरिक डिज़ाइन की तुलना में एक अधिक आकार का पैरामीटर है: बाहरी चाप त्रिज्या आर। इसके अलावा, प्लास्टिक के वर्कपीस की सतह के साथ सहयोग करने के लिए, हॉर्न को काम की सतह पर उकेरा जाता है, जो कंपन ऊर्जा को संचारित करने और वर्कपीस को नुकसान से बचाने के लिए फायदेमंद है। यह मॉडल नियमित रूप से ANSYS, और फिर अगले प्रायोगिक डिजाइन में परिमाणबद्ध रूप से तैयार किया गया है।

3.2 डीओई प्रयोगात्मक डिजाइन (महत्वपूर्ण मापदंडों का निर्धारण)

DFSS व्यावहारिक इंजीनियरिंग समस्याओं को हल करने के लिए बनाया गया है। यह पूर्णता का पीछा नहीं करता है, लेकिन प्रभावी और मजबूत है। यह 6-सिग्मा के विचार का प्रतीक है, मुख्य विरोधाभास को पकड़ता है, और "99.97%" को छोड़ देता है, जबकि डिजाइन को पर्यावरणीय परिवर्तनशीलता के लिए काफी प्रतिरोधी होने की आवश्यकता होती है। इसलिए, लक्ष्य पैरामीटर अनुकूलन करने से पहले, इसे पहले स्क्रीन किया जाना चाहिए, और संरचना पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव रखने वाले आकार का चयन किया जाना चाहिए, और उनके मूल्यों को दृढ़ता सिद्धांत के अनुसार निर्धारित किया जाना चाहिए।

3.2.1 डीओई पैरामीटर सेटिंग और डीओई

डिजाइन पैरामीटर सींग के आकार और यू-आकार के खांचे आदि के आकार की स्थिति है, कुल आठ। लक्ष्य पैरामीटर प्रथम-क्रम अक्षीय कंपन आवृत्ति है क्योंकि इसमें वेल्ड पर सबसे बड़ा प्रभाव होता है, और अधिकतम केंद्रित तनाव और काम की सतह के आयाम में अंतर राज्य चर के रूप में सीमित होता है। अनुभव के आधार पर, यह माना जाता है कि परिणामों पर मापदंडों का प्रभाव रैखिक है, इसलिए प्रत्येक कारक केवल दो स्तरों पर सेट है, उच्च और निम्न। पैरामीटर और संबंधित नामों की सूची इस प्रकार है।

पहले स्थापित पैरामीट्रिक मॉडल का उपयोग करके ANSYS में DOE किया जाता है। सॉफ़्टवेयर सीमाओं के कारण, पूर्ण-कारक DOE केवल 7 मापदंडों का उपयोग कर सकता है, जबकि मॉडल में 8 पैरामीटर हैं, और ANSYS का DOE परिणामों का विश्लेषण पेशेवर 6-सिग्मा सॉफ़्टवेयर जितना व्यापक नहीं है, और सहभागिता को संभाल नहीं सकता है। इसलिए, हम प्रोग्राम के परिणामों की गणना और निकालने के लिए एक डीओई लूप लिखने के लिए एपीडीएल का उपयोग करते हैं, और फिर डेटा को विश्लेषण के लिए मिनीटैब में डालते हैं।

3.2.2 डीओई परिणामों का विश्लेषण

मिनिटैब के डीओई विश्लेषण को चित्र 4 में दिखाया गया है और इसमें मुख्य प्रभावित करने वाले कारक विश्लेषण और इंटरैक्शन विश्लेषण शामिल हैं। मुख्य प्रभावित कारक विश्लेषण का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया जाता है कि डिज़ाइन चर परिवर्तन का लक्ष्य चर पर अधिक प्रभाव पड़ता है, जिससे संकेत मिलता है कि कौन से महत्वपूर्ण डिज़ाइन चर हैं। तब कारकों के बीच की बातचीत का विश्लेषण कारकों के स्तर को निर्धारित करने और डिज़ाइन चर के बीच युग्मन की डिग्री को कम करने के लिए किया जाता है। अन्य कारकों के परिवर्तन की डिग्री की तुलना करें जब कोई डिज़ाइन कारक उच्च या निम्न होता है। स्वतंत्र स्वयंसिद्ध के अनुसार, इष्टतम डिजाइन एक-दूसरे के लिए युग्मित नहीं है, इसलिए उस स्तर को चुनें जो कम चर है।

इस पत्र में वेल्डिंग हॉर्न के विश्लेषण परिणाम हैं: महत्वपूर्ण डिजाइन पैरामीटर बाहरी आर्क त्रिज्या और सींग की स्लॉट चौड़ाई हैं। दोनों मापदंडों का स्तर "उच्च" है, अर्थात, त्रिज्या डीओई में एक बड़ा मूल्य लेता है, और खांचे की चौड़ाई भी एक बड़ा मूल्य लेती है। महत्वपूर्ण पैरामीटर और उनके मान निर्धारित किए गए थे, और फिर वेल्डिंग मशीन के ऑपरेटिंग आवृत्ति से मेल करने के लिए सींग आवृत्ति को समायोजित करने के लिए ANSYS में डिजाइन का अनुकूलन करने के लिए कई अन्य मापदंडों का उपयोग किया गया था। अनुकूलन प्रक्रिया इस प्रकार है।

3.3 लक्ष्य पैरामीटर अनुकूलन (हॉर्न फ़्रीक्वेंसी)

डिज़ाइन ऑप्टिमाइज़ेशन की पैरामीटर सेटिंग्स डीओई के समान हैं। अंतर यह है कि दो महत्वपूर्ण मापदंडों के मूल्य निर्धारित किए गए हैं, और अन्य तीन पैरामीटर भौतिक गुणों से संबंधित हैं, जिन्हें शोर के रूप में माना जाता है और उन्हें अनुकूलित नहीं किया जा सकता है। शेष तीन मापदंडों को समायोजित किया जा सकता है जो स्लॉट, लंबाई और सींग की चौड़ाई की अक्षीय स्थिति है। ऑप्टिमाइज़ेशन ANSYS में सबप्रॉब्लम सन्निकटन विधि का उपयोग करता है, जो इंजीनियरिंग समस्याओं में व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली विधि है, और विशिष्ट प्रक्रिया को छोड़ दिया गया है।

यह ध्यान देने योग्य है कि लक्ष्य चर के रूप में आवृत्ति का उपयोग करने के लिए ऑपरेशन में थोड़ा कौशल की आवश्यकता होती है। क्योंकि कई डिज़ाइन पैरामीटर और विविधता की एक विस्तृत श्रृंखला है, हॉर्न के कंपन मोड ब्याज की आवृत्ति रेंज में कई हैं। यदि मोडल विश्लेषण का परिणाम सीधे उपयोग किया जाता है, तो पहले-क्रम अक्षीय मोड को खोजना मुश्किल है, क्योंकि मोडल अनुक्रम इंटरलेविंग तब हो सकता है जब पैरामीटर बदलते हैं, अर्थात, मूल मोड परिवर्तनों के अनुरूप प्राकृतिक आवृत्ति क्रमिक। इसलिए, यह पेपर पहले मोडल विश्लेषण को अपनाता है, और फिर आवृत्ति प्रतिक्रिया वक्र प्राप्त करने के लिए मोडल सुपरपोजिशन विधि का उपयोग करता है। आवृत्ति प्रतिक्रिया वक्र के शिखर मूल्य को खोजने के द्वारा, यह इसी मोडल आवृत्ति को सुनिश्चित कर सकता है। यह स्वत: अनुकूलन प्रक्रिया में बहुत महत्वपूर्ण है, मैन्युअलता निर्धारित करने की आवश्यकता को समाप्त करता है।

अनुकूलन पूरा होने के बाद, सींग का डिज़ाइन कार्य आवृत्ति लक्ष्य आवृत्ति के बहुत करीब हो सकता है, और त्रुटि अनुकूलन में निर्दिष्ट सहिष्णुता मूल्य से कम है। इस बिंदु पर, सींग का डिज़ाइन मूल रूप से निर्धारित किया जाता है, इसके बाद उत्पादन डिजाइन के लिए सहिष्णुता का निर्माण किया जाता है।

3.4 सहिष्णुता डिजाइन

सामान्य संरचनात्मक डिजाइन सभी डिजाइन मापदंडों के निर्धारित होने के बाद पूरा हुआ है, लेकिन इंजीनियरिंग समस्याओं के लिए, खासकर जब बड़े पैमाने पर उत्पादन की लागत पर विचार करते हैं, तो सहिष्णुता डिजाइन आवश्यक है। कम परिशुद्धता की लागत भी कम हो जाती है, लेकिन डिजाइन मीट्रिक को पूरा करने की क्षमता को मात्रात्मक गणना के लिए सांख्यिकीय गणना की आवश्यकता होती है। ANSYS में PDS प्रायिकता डिज़ाइन सिस्टम डिज़ाइन पैरामीटर सहिष्णुता और लक्ष्य पैरामीटर सहिष्णुता के बीच संबंधों का बेहतर विश्लेषण कर सकता है, और पूर्ण संबंधित रिपोर्ट फ़ाइलों को उत्पन्न कर सकता है।

3.4.1 पीडीएस पैरामीटर सेटिंग्स और गणना

DFSS के विचार के अनुसार, महत्वपूर्ण डिजाइन मापदंडों पर सहिष्णुता विश्लेषण किया जाना चाहिए, और अन्य सामान्य सहिष्णुता को आनुभविक रूप से निर्धारित किया जा सकता है। इस पत्र में स्थिति काफी विशेष है, क्योंकि मशीनिंग की क्षमता के अनुसार, ज्यामितीय डिजाइन मापदंडों की विनिर्माण सहनशीलता बहुत कम है, और अंतिम सींग आवृत्ति पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है; जबकि आपूर्तिकर्ताओं के कारण कच्चे माल के पैरामीटर बहुत भिन्न होते हैं, और कच्चे माल की कीमत सींग प्रसंस्करण लागत के 80% से अधिक के लिए होती है। इसलिए, भौतिक गुणों के लिए एक उचित सहिष्णुता सीमा निर्धारित करना आवश्यक है। यहां प्रासंगिक सामग्री गुण घनत्व, लोच के मापांक और ध्वनि तरंग प्रसार की गति हैं।

सहिष्णुता विश्लेषण लैटिन हाइपरक्यूब विधि का नमूना करने के लिए ANSYS में यादृच्छिक मोंटे कार्लो सिमुलेशन का उपयोग करता है क्योंकि यह नमूना बिंदुओं के वितरण को अधिक समान और उचित बना सकता है, और कम अंक द्वारा बेहतर सहसंबंध प्राप्त कर सकता है। यह पेपर 30 अंक निर्धारित करता है। मान लें कि तीन सामग्री मापदंडों की सहनशीलता गॉस के अनुसार वितरित की जाती है, शुरू में एक ऊपरी और निचली सीमा दी जाती है, और फिर ANSYS में गणना की जाती है।

3.4.2 पीडीएस परिणामों का विश्लेषण

पीडीएस की गणना के माध्यम से, 30 नमूना बिंदुओं के अनुरूप लक्ष्य चर मान दिए गए हैं। लक्ष्य चर का वितरण अज्ञात है। मापदंडों को फिर से मिनिटैब सॉफ्टवेयर का उपयोग करके फिट किया जाता है, और आवृत्ति को सामान्य वितरण के अनुसार मूल रूप से वितरित किया जाता है। यह सहिष्णुता विश्लेषण के सांख्यिकीय सिद्धांत को सुनिश्चित करता है।

PDS गणना लक्ष्य चर के सहिष्णुता विस्तार के लिए डिजाइन चर से एक फिटिंग सूत्र देता है: जहां y लक्ष्य चर है, x डिजाइन चर है, ग सहसंबंध गुणांक है, और मैं चर संख्या है।

इसके अनुसार, टॉलरेंस डिज़ाइन के कार्य को पूरा करने के लिए प्रत्येक डिज़ाइन चर को लक्ष्य सहिष्णुता को सौंपा जा सकता है।

3.5 प्रायोगिक सत्यापन

सामने का हिस्सा पूरे वेल्डिंग हॉर्न की डिजाइन प्रक्रिया है। पूरा होने के बाद, कच्चे माल को डिजाइन द्वारा अनुमत सामग्री सहिष्णुता के अनुसार खरीदा जाता है, और फिर विनिर्माण को दिया जाता है। निर्माण पूरा होने के बाद आवृत्ति और मोडल परीक्षण किया जाता है, और उपयोग की जाने वाली परीक्षण विधि सबसे सरल और सबसे प्रभावी स्नाइपर परीक्षण विधि है। चूँकि सबसे अधिक संबंधित सूचकांक पहला-क्रम अक्षीय मोडल आवृत्ति है, त्वरण सेंसर काम की सतह से जुड़ा होता है, और दूसरा छोर अक्षीय दिशा में मारा जाता है, और सींग की वास्तविक आवृत्ति वर्णक्रमीय विश्लेषण द्वारा प्राप्त की जा सकती है। डिजाइन का सिमुलेशन परिणाम 14925 हर्ट्ज है, परीक्षा परिणाम 14954 हर्ट्ज है, आवृत्ति संकल्प 16 हर्ट्ज है, और अधिकतम त्रुटि 1% से कम है। यह देखा जा सकता है कि मोडल गणना में परिमित तत्व सिमुलेशन की सटीकता बहुत अधिक है।

प्रायोगिक परीक्षण पारित करने के बाद, सींग को अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग मशीन पर उत्पादन और विधानसभा में डाल दिया जाता है। प्रतिक्रिया की स्थिति अच्छी है। काम आधे से अधिक एक वर्ष के लिए स्थिर रहा है, और वेल्डिंग योग्यता दर अधिक है, जो सामान्य उपकरण निर्माता द्वारा वादा किए गए तीन महीने के सेवा जीवन को पार कर गया है। इससे पता चलता है कि डिज़ाइन सफल है, और निर्माण प्रक्रिया को बार-बार संशोधित और समायोजित नहीं किया गया है, जिससे समय और श्रमशक्ति की बचत होती है।

4। निष्कर्ष

यह पेपर अल्ट्रासोनिक प्लास्टिक वेल्डिंग के सिद्धांत से शुरू होता है, वेल्डिंग के तकनीकी फोकस को गहराई से पकड़ता है, और नए सींग की डिजाइन अवधारणा का प्रस्ताव करता है। फिर डिजाइन का संक्षिप्त विश्लेषण करने के लिए परिमित तत्व के शक्तिशाली सिमुलेशन फ़ंक्शन का उपयोग करें, और DFSS के 6-सिग्मा डिजाइन विचार का परिचय दें, और मजबूत डिजाइन प्राप्त करने के लिए ANSYS DOE प्रयोगात्मक डिजाइन और पीडीएस सहिष्णुता विश्लेषण के माध्यम से महत्वपूर्ण डिजाइन मापदंडों को नियंत्रित करें। अंत में, सींग को एक बार सफलतापूर्वक निर्मित किया गया था, और डिजाइन प्रयोगात्मक आवृत्ति परीक्षण और वास्तविक उत्पादन सत्यापन द्वारा उचित था। यह भी साबित होता है कि डिजाइन विधियों का यह सेट व्यवहार्य और प्रभावी है।