مهران افشاری - دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
بهروز آرزو - استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

هورن عریض التراسونیک یکی از مهمترین تجهیزات مورد نیاز برای جوشکاری التراسونیک است. در این هورنها به خاطر اثر پواسون هورن علاوه بر راستای طولی در راستای جانبی هم ارتعاش میکند که باعث ارتعاش غیر یکنواخت سطح زیرین هورن میشود. در کار حاضر یک هورن عریض تیغه ای التراسونیک به صورت اتوماتیک طراحی شده است به طوری که هورن طراحی شده در فرکانسی نزدیک به فرکانس کاری ترانسدیوسر-بوستر رزونانس طولی کند و سطح زیرین آن به طور یکنواخت ارتعاش کند. برای طراحی اتوماتیک هورن، نرم افزاری در محیط C# نوشته شده است. این نرم افزار با ارتباط اتوماتیک با آباکوس آنالیز مودال را انجام داده است و با کمک الگوریتم ژنتیک ابعاد هورن را بهینه سازی میکند. با نرم افزار نوشته شده یک هورن عریض بهینه طراحی شده است. برای بررسی صحت طراحی انجام گرفته یک نمونه از این هورن ساخته شده و روی آن تستهای تجربی انجام گرفته است. نتایج تستهای تجربی نشان میدهد هورن ساخته شده دارای فرکانس رزونانس ۲۰۰۷۶ Hz است که تنها ۰,۲۵ درصد با نتایج شبیه سازی متفاوت است. همچنین هورن ساخته شده دارای یکنواختی دامنه ارتعاشی بسیار بالای ۹۵,۶ درصد است که تطابق خوبی با نتیجه حاصل از شبیه سازی دارد.

هورن عریض- الگوریتم ژنتیک-یکنواختی دامنه ارتعاشات