Selelekela

Ka nts'etsopele ea mahlale a mahlaseli a ts'ebeliso, ts'ebeliso ea ona e pharalletse le ho feta, e ka sebelisoa ho hloekisa likaroloana tse nyane tsa mobu, hape e ka sebelisoa bakeng sa ho tjheseletsa tšepe kapa polasetiki. Haholo-holo lihlahisoa tsa polasetiki tsa kajeno, ho tjheseletsa ha ultrasonic ho sebelisoa haholo, hobane sebopeho sa nsete ha se eo, ponahalo e ka ba e phethahetseng ho feta, mme ts'ebetso ea ho thibela metsi le ho thibela lerole le eona e fanoa. Moralo oa lenaka la polasetiki la polasetiki le na le tšusumetso ea bohlokoa ho boleng ba ho qetela ba tjheseletsa le bokhoni ba tlhahiso. Ha ho hlahisoa limithara tse ncha tsa motlakase, maqhubu a mahlaseli a sebelisoa ho kopanya lifahleho tse kaholimo le tse tlase hammoho. Leha ho le joalo, nakong ea ts'ebeliso, ho fumaneha hore manaka a mang a kentsoe mochineng ebe a petsoha mme liphoso tse ling li etsahala ka nako e khuts'oane. Lenaka le leng la ho tjheseletsa Sekhahla sa sekoli se phahameng. Liphoso tse fapaneng li bile le phello e kholo tlhahisong. Ho latela kutloisiso, barekisi ba lisebelisoa ba na le bokhoni bo fokolang ba moralo bakeng sa lenaka, mme khafetsa ka ho e lokisa khafetsa ho fihlela lits'oants'o tsa moralo. Ka hona, ho a hlokahala ho sebelisa menyetla ea rona ea mahlale ho hlahisa lenaka le tšoarellang le mokhoa o loketseng oa moralo.

2 Ultrasonic polasetiki ea ho tjheseletsa molao-motheo

Ultrasonic welding ea polasetiki ke mokhoa oa ho sebetsana o sebelisang motsoako oa li-thermoplastics ka maqhubu a qobelloang a maqhubu a phahameng, 'me bokaholimo ba ho tjheseletsa bo kopanang ho hlahisa ho qhibiliha ha mocheso o phahameng oa lehae. Bakeng sa ho fihlela sephetho se setle sa ho tjheseletsa ka mahlaseli, ho hlokahala lisebelisoa, lisebelisoa le likarolo tsa ts'ebetso. Se latelang ke kenyelletso e khuts'oane ea molao-motheo oa eona.

2.1 Galena polasetiki tjheseletsa oona tsamaisong

Setšoantšo sa 1 ke pono e hlophisitsoeng ea sistimi ea welding. Matla a motlakase a fetisoa ka jenereithara ea lets'oao le seholisa matla ho hlahisa lets'oao le leng le le leng la motlakase la maqhubu a ultrasonic (> 20 kHz) le sebelisoang ho transducer (piezoelectric ceramic). Ka transducer, matla a motlakase a fetoha matla a ts'isinyeho ea mochini, 'me bophahamo ba thothomelo ea mochini bo fetoloa ke lenaka ho ea ho amplitude e sebetsang e sebetsang, ebe e fetisetsa ka mokhoa o ts'oanang boitsebisong bo kopaneng le eona ka lenaka. Lifahleho tse ikopantseng tsa lisebelisoa tse peli tsa ho tjheseletsa li tlas'a thothometso e matla e qobelloang khafetsa, 'me mocheso oa khohlano o baka ho qhibiliha ha mocheso o phahameng oa lehae. Kamora ho futhumatsa, lisebelisoa li kopantsoe ho fihlela tjheseletsa.

Sisteme ea ho tjheseletsa, mohloli oa lets'oao ke karolo ea potoloho e nang le potoloho ea seholisa-matla eo matla a eona a maqhubu le matla a ho khanna a amang ts'ebetso ea mochini. Boitsebiso ke thermoplastic, mme moralo oa bokaholimo bo kopaneng o hloka ho nahana ka mokhoa oa ho hlahisa mocheso le boema-kepe kapele. Transducers, manaka le manaka kaofela li ka nkuoa e le meaho ea mochini bakeng sa tlhahlobo e bonolo ea ho hokahanya ha tsona. Ka ho tjheseletsa polasetiki, ho sisinyeha ha mochini ho fetisoa ka sebopeho sa maqhubu a longitudinal. Mokhoa oa ho fetisa matla ka nepo le ho fetola molumo ke ntlha ea mantlha ea moralo.

Lenaka la 2.2

Lenaka le sebetsa e le sehokelo sa khokahano lipakeng tsa mochini oa welding oa ultrasonic le thepa. Mosebetsi oa eona oa mantlha ke ho fetisetsa thothometso ea bolelele ba nako e hlahisoang ke variator ka mokhoa o ts'oanang le ka nepo ho sesebelisoa. Lintho tse sebelisoang hangata ke alloy ea boleng bo holimo ea aluminium kapa esita le alloy ea titanium. Hobane moralo oa thepa ea polasetiki o fetoha haholo, chebahalo e fapane haholo, mme lenaka le tlameha ho fetoha ka nepo. Sebopeho sa sebaka se sebetsang se lokela ho tsamaellana hantle le thepa, e le hore se se ke sa senya polasetiki ha se thothomela; ka nako e ts'oanang, maqhubu a tiileng a bolelele ba bolelele ba "longitudinal" a lokela ho hokahanngoa le maqhubu a tlhahiso ea mochini oa tjheseletsa, ho seng joalo matla a thothomelo a tla sebelisoa kahare. Ha lenaka le thothomela, khatello ea maikutlo ea lehae e ba teng. Mokhoa oa ho ntlafatsa meaho ena ea lehae le ona ke moralo oa ho nahana. Sengoloa sena se hlahloba mokhoa oa ho sebelisa lenaka la ANSYS ho ntlafatsa likarolo tsa moralo le mamello ea tlhahiso.

Moralo oa lenaka la tjheseletsa la 3

Joalokaha ho boletsoe pejana, moralo oa lenaka la ho tjheseletsa o bohlokoa haholo. Ho na le barekisi ba bangata ba lisebelisoa tsa mahlaseli Chaena tse hlahisang manaka a tsona a ho tjheseletsa, empa karolo e kholo ea tsona ke lintho tse etsisoang, ebe li lula li kuta le ho leka. Ka mokhoa ona oa phetolo o phetoang, khokahano ea manaka le lisebelisoa ea sebetsa. Leqepheng lena, mokhoa o fokolang oa likarolo o ka sebelisoa ho tseba makhetlo ha o rala lenaka. Sephetho sa liteko tsa lenaka le phoso ea maqhubu a moralo ke 1% feela. Ka nako e ts'oanang, pampiri ena e hlahisa mohopolo oa DFSS (Design For Six Sigma) ho ntlafatsa le ho matlafatsa moralo oa lenaka. Khopolo ea moralo oa 6-Sigma ke ho bokella lentsoe la moreki ka botlalo ts'ebetsong ea moralo bakeng sa moralo o lebisitsoeng; le ho nahanisisa esale pele ka liphapang tse ka bang teng ts'ebetsong ea tlhahiso ho netefatsa hore boleng ba sehlahisoa sa ho qetela bo ajoa ka mokhoa o utloahalang. Ts'ebetso ea moralo e bonts'oa ho Setšoantšo sa 2. Ho qala ho tloha ntlafatsong ea lits'oants'o tsa moralo, sebopeho le boholo ba lenaka li qapiloe qalong ho latela boiphihlelo bo seng bo le teng. Moetso oa parametric o thehiloe ka ANSYS, 'me mohlala o khethoa ke mokhoa oa teko ea liteko (DOE). Meeli ea bohlokoa, ho latela litlhoko tse matla, fumana boleng, ebe o sebelisa mokhoa o ka tlase oa bothata ho ntlafatsa likarolo tse ling. Ha ho nahanoa ka tšusumetso ea lisebelisoa le mekhahlelo ea tikoloho nakong ea tlhahiso le ts'ebeliso ea lenaka, e boetse e entsoe ka mamello ho fihlela litlhoko tsa litšenyehelo tsa tlhahiso. Kamora nako, moralo oa khopolo ea tlhahiso, liteko le liteko le phoso ea 'nete, ho fihlela lits'oants'o tsa moralo tse tlisoang. Mohato o latelang mohato ka mohato selelekela se qaqileng.

3.1 Moralo oa sebopeho sa jiometri (ho theha mofuta oa parametric)

Ho rala lenaka la ho tjheseletsa pele ho lekanya sebopeho le sebopeho sa lona sa sebopeho mme ho theha mofuta oa parametric bakeng sa tlhahlobo e latelang. Setšoantšo sa 3 a) ke moralo oa lenaka le tloahelehileng ka ho fetesisa, leo ho lona ho buloang li-groove tse ngata tse bopehileng joaloka U ntlheng ea ho thothomela linthong tse ka bang cuboid. Litekanyo ka kakaretso ke bolelele ba litaelo tsa X, Y, le Z, 'me litekanyo tse latellanang X le Y ka kakaretso li ka bapisoa le boholo ba mosebetsi o ntse o chesoa. Bolelele ba Z bo lekana le halofo ea bokaholimo ba leqhubu la maqhubu, hobane khopolong ea khale ea ho thothomela, maqhubu a pele a axial a ntho e telele a khethoa ke bolelele ba eona, 'me bolelele ba halofo ea leqhubu bo ts'oana hantle le sebono maqhubu a tsokoang. Moralo ona o atolositsoe. Sebelisa, ho molemo ho haseng maqhubu a molumo. Morero oa groove e bopehileng joaloka U ke ho fokotsa tahlehelo ea ho thothomela hoa lenaka hamorao. Boemo, boholo le palo li khethoa ho latela boholo ba lenaka ka kakaretso. Ho ka bonoa hore morerong ona, ho na le lipehelo tse fokolang tse ka laoloang ka bolokolohi, ka hona re entse lintlafatso motheong ona. Setšoantšo sa 3 b) ke lenaka le sa tsoa qaptjoa le nang le paramethara e le 'ngoe e kholo ho feta moralo oa setso: radius ea kantle ea R. Ho feta moo, mokoti o ngotsoe holim'a sebaka se sebetsang sa lenaka ho sebelisana le bokaholimo ba polasetiki, e leng molemo ho fetisetsa matla a ho thothomela le ho sireletsa mosebetsi o tsoang tšenyo. Moetso ona o tloaetse ho etsisoa ka mokhoa o tloaelehileng ho ANSYS, ebe moralo o latelang oa liteko.

Moralo oa liteko oa 3.2 DOE (boikemisetso ba mekhahlelo ea bohlokoa)

DFSS e thehiloe ho rarolla mathata a boenjiniere a sebetsang. Ha e phehelle phetheho, empa ea sebetsa ebile e matla. E fana ka mohopolo oa 6-Sigma, e nka khanyetsano e kholo, ebe e tlohela "99.97%", ha e ntse e hloka hore moralo o hanele phapang ea tikoloho. Ka hona, pele o etsa ntlafatso ea parameter, e lokela ho hlahlojoa pele, 'me boholo bo nang le tšusumetso ea bohlokoa mohahong bo lokela ho khethoa,' me litekanyetso tsa bona li lokela ho khethoa ho latela molao-motheo oa ho ba matla.

Setlhophiso sa 3.2.1 DOE le DOE

Mefuta ea moralo ke sebopeho sa lenaka le boemo ba boholo ba sebaka se bopehileng sa U, jj., Kakaretso ea tse robeli. Paramente e shebiloeng ke maqhubu a ho sisinyeha ha axial ea pele hobane e na le tšusumetso e kholo ho weld, mme khatello e kholo ea khatello ea kelello le phapang ea bophahamo ba amplitude e sebetsang e lekantsoe joalo ka maemo a mmuso. Ho ipapisitsoe le boiphihlelo, ho nahanoa hore litlamorao tsa liphetho li lekana, kahoo ntlha ka 'ngoe e behiloe maemong a mabeli feela, a holimo le a tlase. Lethathamo la lipehelo le mabitso a tsamaellanang le a latelang.

DOE e etsoa ka ANSYS ho sebelisa mofuta oa parametric o neng o thehiloe pele. Ka lebaka la meeli ea software, DOE e nang le lintlha tse felletseng e ka sebelisa feela meeli e ka bang 7, ha mohlala o na le mekhahlelo e 8, 'me tlhahlobo ea ANSYS ea sephetho sa DOE ha e felle joaloka software ea 6-sigma, mme ha e khone ho sebetsana le tšebelisano. Ka hona, re sebelisa APDL ho ngola sekonopo sa DOE ho bala le ho ntša liphetho tsa lenaneo, ebe re kenya data ho Minitab bakeng sa tlhahlobo.

3.2.2 Tlhahlobo ea liphetho tsa DOE

Tlhahlobo ea Minitab ea DoE e bonts'oa ho Setšoantšo sa 4 mme e kenyelletsa lintlha tse ka sehloohong tsa tlhahlobo ea lintlha le tlhahlobo ea tšebelisano. Tlhatlhobo e kholo ea tšusumetso e sebelisetsoa ho fumana hore na ke liphetoho life tse fetohang tse nang le tšusumetso e kholo mofuteng o lebisitsoeng, ka hona ho bonts'a hore na ke mefuta efe ea bohlokoa ea moralo. Tšebelisano lipakeng tsa lintlha ebe e ea hlahlojoa ho fumana boemo ba lintlha le ho fokotsa boemo ba ho hokahana lipakeng tsa mefuta ea moralo. Bapisa boemo ba phetoho ea lintlha tse ling ha sebopeho sa moralo se le holimo kapa se le tlase. Ho ea ka axiom e ikemetseng, moralo o nepahetseng ha o kopane, kahoo khetha boemo bo sa fetoheng.

Liphetho tsa tlhahlobo ea lenaka la ho tjheseletsa pampiring ena ke: likarolo tsa bohlokoa tsa moralo ke radius ea kantle ea arc le bophara ba lenaka. Boemo ba mekhahlelo ka bobeli ke "bo phahameng", ke hore, radius e nka boleng bo boholo ho DOE, mme bophara ba groove le bona bo nka boleng bo boholo. Ho ile ha khethoa mekhahlelo ea bohlokoa le litekanyetso tsa bona, 'me ha sebelisoa tse ling tse' maloa ho ntlafatsa boqapi ho ANSYS ho fetola maqhubu a lenaka ho ts'oana le maqhubu a ts'ebetso ea mochini o tjheseletsang. Ts'ebetso ea ho ntlafatsa e tjena.

Tlhatlhobo ea parameter ea 3.3 (maqhubu a lenaka)

Litlhophiso tsa parameter tsa optimization ea moralo li ts'oana le tsa DOE. Phapang ke hore litekanyetso tsa mekhahlelo e 'meli ea bohlokoa e khethiloe, mme mekhahlelo e meng e meraro e amana le thepa ea thepa, e nkoang e le lerata ebile e ke ke ea ntlafatsoa. Meeli e meraro e setseng e ka fetoloang ke boemo ba axial ea sekotjana, bolelele le bophara ba lenaka. Ts'ebetso e sebelisa mokhoa o lekanyelitsoeng oa subproblem ho ANSYS, e leng mokhoa o sebelisoang haholo mathateng a boenjineri, mme ts'ebetso e ikhethileng ha e eo.

Ke habohlokoa ho hlokomela hore ho sebelisa maqhubu joalo ka phapano ea sepheo ho hloka tsebo e nyane ea ts'ebetso. Hobane ho na le mekhahlelo e mengata ea meralo le mefuta e fapaneng e fapaneng, mekhoa ea ho thothomela ea lenaka e mengata mofuteng oa khahleho. Haeba sephetho sa tlhahlobo ea mekhoa e sebelisoa ka kotloloho, ho thata ho fumana mofuta oa pele oa axial mode, hobane ho latellana ha maemo ho ka etsahala ha maemo a fetoha, ke hore, frequency frequency ordinal e lumellanang le liphetoho tsa mofuta oa mantlha. Ka hona, pampiri ena e amohela tlhahlobo ea mekhoa pele, ebe e sebelisa mokhoa oa ho iketsetsa mekhoa e mengata ho fumana sekhahla sa karabelo ea makhetlo. Ka ho fumana boleng ba tlhoro ea sekhahla sa karabelo ea maqhubu, e ka netefatsa maqhubu a modal a tsamaellanang. Sena se bohlokoa haholo ts'ebetsong e iketsang ea ntlafatso, ho felisa tlhoko ea ho tseba maemo ka boomo.

Kamora hore ts'ebetso e phetheloe, maqhubu a sebetsang a moralo a lenaka a ka ba haufi haholo le maqhubu a sepheo, mme phoso e ka tlase ho boleng ba mamello bo boletsoeng ho ntlafatsong. Hona joale, moralo oa lenaka o ikemiselitse, o lateloa ke mamello ea tlhahiso bakeng sa moralo oa tlhahiso.

Moralo oa mamello ea 3.4

Moralo o akaretsang oa sebopeho o phethetsoe kamora hore mekhahlelo eohle ea meralo e beoe, empa bakeng sa mathata a boenjineri, haholo ha ho nahanoa ka litšenyehelo tsa tlhahiso ea bongata, moralo oa mamello oa hlokahala. Litsenyehelo tsa ho nepahala ho tlase le tsona lia fokotseha, empa bokhoni ba ho fihlela metric ea moralo bo hloka lipalo tsa lipalo bakeng sa lipalo tse ngata. Sisteme ea Moralo oa PDS ho ANSYS e ka sekaseka botsoalle bo teng lipakeng tsa mamello ea paramethara le mamello ea parameter, mme e ka hlahisa lifaele tse felletseng tsa tlaleho.

Litlhophiso le lipalo tsa parameter tsa 3.4.1 PDS

Ho latela mohopolo oa DFSS, tlhahlobo ea mamello e lokela ho etsoa maemong a bohlokoa a moralo, mme mamello e meng e akaretsang e ka etsoa qeto ka matla. Boemo bo pampiring ena bo ikhethile haholo, hobane ho latela bokhoni ba machining, mamello ea tlhahiso ea likarolo tsa moralo oa jiometri e nyane haholo, mme ha e na tšusumetso e nyane ho maqhubu a ho qetela a lenaka; ha mekhahlelo ea thepa e tala e fapane haholo ka lebaka la barekisi, 'me theko ea thepa e tala e ikarabella ho feta 80% ea litšenyehelo tsa ho sebetsana le manaka. Ka hona, ho hlokahala hore ho behe sebaka se loketseng sa mamello bakeng sa thepa ea thepa. Thepa e nepahetseng ea thepa mona ke letsoalo, modulus ea elasticity le lebelo la phatlalatso ea leqhubu la molumo.

Tlhatlhobo ea mamello e sebelisa papiso e sa reroang ea Monte Carlo ho ANSYS ho lekola mokhoa oa Latin Hypercube hobane e ka etsa hore kabo ea lintlha tsa mehlala e be e ts'oanang hape e utloisisehe, hape e fumane khokahano e betere ka lintlha tse fokolang. Pampiri ena e beha lintlha tse 30. Nahana hore mamello ea mekhahlelo e meraro ea thepa e ajoa ho latela Gauss, qalong e fuoe moeli o kaholimo le o tlase, ebe e baloa ka ANSYS.

3.4.2 Tlhahlobo ea liphetho tsa PDS

Ka ho bala palo ea PDS, ho fanoa ka litekanyetso tse fapaneng tsa sepheo tse tsamaellanang le lintlha tse 30 tsa mehlala. Kabo ea mefuta-futa ea liphofu ha e tsejoe. Meeli e boetse e sebelisoa hape ho sebelisoa software ea Minitab, 'me maqhubu a ajoa ho latela kabo e tloaelehileng. Sena se tiisa thuto ea lipalo-palo ea tlhahlobo ea mamello.

Palo ea PDS e fana ka foromo e loketseng ho tloha ho moralo o fetohang ho pharallelo ea mamello ea phapang e lebisitsoeng: moo y ke phapang e lebisitsoeng, x ke sebopeho se fapaneng, c ke coefficient ea khokahano, 'me ke palo e fapaneng.

Ho latela sena, mamello e ka fuoang sebopeho se seng le se seng sa moralo ho phethela mosebetsi oa boqapi ba mamello.

3.5 Netefatso ea liteko

Karolo e ka pele ke ts'ebetso ea moralo oa lenaka lohle la tjheseletsa. Kamora ho phethela, thepa e tala e rekoa ho latela mamello ea thepa e lumelletsoeng ke moralo, ebe e isoa tlhahisong. Teko ea makhetlo le makhetlo e etsoa kamora hore tlhahiso e phethoe, 'me mokhoa oa teko o sebelisitsoeng ke mokhoa o bonolo le o sebetsang ka ho fetesisa oa teko ea sniper. Hobane index e amehang ka ho fetesisa ke ea pele ea axial modal frequency, sensor ea ho potlakisa e hoketsoe holim'a sebaka se sebetsang, 'me pheletso e' ngoe e otloa ka lehlakoreng la axial, 'me maqhubu a nnete a lenaka a ka fumanoa ka tlhahlobo ea spectral. Sephetho sa ketsiso ea moralo ke 14925 Hz, sephetho sa liteko ke 14954 Hz, qeto ea makhetlo a 16 Hz, mme phoso e kholo e ka tlase ho 1%. Ho ka bonoa hore ho nepahala ha karolo e lekantsoeng ea ketsiso ho lipalo tsa modal ho holimo haholo.

Kamora ho fetisa teko ea liteko, lenaka le kenngwa tlhahiso le kopano mochining oa ultrasonic welding. Boemo ba karabelo bo botle. Mosebetsi o tsitsitse nako e fetang halofo ea selemo, 'me sekhahla sa mangolo a ho tjheseletsa se holimo, se fetang nako ea ts'ebeletso ea likhoeli tse tharo e ts'episitsoeng ke moetsi oa lisebelisoa ka kakaretso. Sena se bonts'a hore moralo o atlehile, mme ts'ebetso ea tlhahiso ha e so fetoloe khafetsa le ho fetoloa, ho boloka nako le matla.

4 Qetello

Pampiri ena e qala ka molao-motheo oa ho tjheseletsa polasetiki ea mahlaseli, e utloisisa ka botebo tsepamiso ea mahlale a ho tjheseletsa, mme e sisinya mohopolo oa moralo oa lenaka le lecha. Ebe u sebelisa ts'ebetso e matla ea ketsiso ea lintho tse fokolang ho sekaseka moralo ka mokhoa o hlakileng, le ho hlahisa mohopolo oa moralo oa 6-Sigma oa DFSS, le ho laola likarolo tsa bohlokoa tsa moralo ka moralo oa liteko oa ANSYS DoE le tlhahlobo ea mamello ea PDS ho fihlela moralo o matla. Qetellong, lenaka le ile la etsoa ka katleho hanngoe, 'me moralo o ne o utloahala ke teko ea maqhubu a liteko le netefatso ea' nete ea tlhahiso. E paka hape hore sete ena ea mekhoa ea moralo e ea khoneha ebile ea sebetsa.