Վերջին նորություններում առաջարկվել և փորձերի միջոցով ստուգվել է մեծ չափի շերտի ուլտրաձայնային պլաստիկ եռակցման նախագծման մեթոդ:Նախ, շերտի եռակցման եղջյուրը ողջամտորեն բաժանված է մի քանի միավորների, որպեսզի բարդ կառուցվածքով եռակցման եղջյուրի դիզայնը վերածվի պարզ եռակցման եղջյուրի նախագծման:Այնուհետև համատեղ տարրը համեմատվում է հավասար հատվածով կիսաալիքի տատանումների հետ՝ հաշվի առնելով միացման թրթռումը:Հոդի հաճախականության հավասարումը ստացվում է համարժեք մեխանիկական դիմադրության հայեցակարգի կիրառմամբ:
Վերջապես, եռակցման հոդերի թրթռման բնութագրերի վրա ուսումնասիրվել է բացվածքի քանակի, անցքի լայնության և բացվածքի երկարության ազդեցությունը՝ օգտագործելով հավասարումը:Այս մեթոդի համաձայն, նախագծվել և մշակվել են մեծ չափերի ժապավենային ակոսների մի քանի խմբեր:Փորձարարական արդյունքները ցույց են տալիս, որ եռակցված հոդերի ռեզոնանսային հաճախականության չափված և տեսական արժեքները լավ համընկնում են:
Ինչպես ցույց է տրված ստորև նկարում:Եռակցման եղջյուրի երկարությունը, լայնությունը և հաստությունը համապատասխանաբար L, B և T են:Որպես փոխարկիչի գրգռման ուղղություն ընդունեք z առանցքը:Աշխատանքային հաճախականության դեպքում ուղղանկյուն եռակցման միացումը կառաջացնի առաջին կարգի երկայնական թրթռում Z ուղղությամբ:Շերտավոր եռակցման հոդերի համար L≥2T, B և L կարելի է համեմատել, ուստի կարելի է անտեսել եռակցման միացությունների լայնակի թրթռումը X ուղղությամբ:
Քանի որ y ուղղությամբ լայնակի թրթռումը մեծ ազդեցություն ունի երկայնական թրթիռի վրա, այն սովորաբար մոդելավորվում է ճեղքերով:Եռակցման եղջյուրը բաժանվում է (n+1) միավորների՝ Y ուղղությամբ միատեսակ բացելով n անցքեր:Յուրաքանչյուր բնիկի լայնությունը և երկարությունը համապատասխանաբար W և L2 են, իսկ անցքերը առանձնացված են համապատասխանաբար l1 և L3 եռակցման եղջյուրի մուտքային և ելքային ծայրերից:Ապահովելու համար, որ յուրաքանչյուր միավորը լիովին հավասար է, լայնակի եռակցման եղջյուրի երկու ծայրերում պետք է բացվեն W /2 լայնության ակոսներ:Այսպիսով, յուրաքանչյուր եռակցման կաղապարի միավորը բաղադրյալ trapezoidal horn է ուղղանկյուն հատվածով:Ենթադրելով, որ յուրաքանչյուր միավորի երկու ծայրերում և մեջտեղում լայնությունը D1 և D2 է, վերը նշվածից երևում է. L= L1 + L2 +L3.
Տարրերի միջև նույն օրինաչափության պատճառով եռակցման ելքային ամպլիտուդը նույնպես կթրթռի նախշը, և երբ համակցված է, ուլտրաձայնային շչակը նույնպես կունենա այս նախշը, այնպես որ ուլտրաձայնային կաղապարի ձևավորումը կպարզեցվի ցանկացած ձևավորման համար: տարր.Բացի այդ, այն համեմատաբար միատեսակ է:Լայնակի թրթռումը արդյունավետ կերպով ճնշելու և եռակցման եղջյուրի ֆիքսված կոշտությունը ապահովելու համար, ակոսով բաժանված եռակցման եղջյուրի լայնությունը սովորաբար գտնվում է:/ 8 ~!/ 4 (! Եռակցման եղջյուրի առաջին կարգի երկայնական թրթռման ռեժիմի ալիքի երկարությունն է), իսկ անցքի իդեալական լայնությունը մոտ է:/ 25 ~!/20[7], եռակցման հոդերի ակոսային թիվը կարող է որոշվել վերը նշված չափանիշներով:Քանի որ եռակցման եղջյուրի միավորի լայնությունը սովորաբար չի գերազանցում:PI /4, ուստի այն կարելի է մոտավորապես վերլուծել միաչափ տեսությամբ։Եռակցման ցանկացած միավոր 1-ին միավորում կարելի է համարել որպես երեք ուղղանկյուն հավասարաչափ ձողերից բաղկացած:
Եռակցման շչակի համար ընտրվել է ալյումինե համաձուլվածք 7075 (Յանգի մոդուլ E=7,17*1010N/M2 խտություն ρ=2820կգ/մ3, Պուասոնի հարաբերակցություն V =0,34):(1) ~ (3) և (6) հավասարումները օգտագործվել են տարբեր անցքերի n թիվը, L2 երկարությունը և W լայնությունը հաշվարկելու համար:Երբ ժապավենի եռակցման եղջյուրի ռեզոնանսային երկարությունը L փոխվում է B լայնության հետ, ապա ժապավենի եռակցման շչակի ռեզոնանսային երկարությունը L փոխվում է B լայնության հետ: Հաշվարկված ռեզոնանսային հաճախականությունը f=20kHz, L1=L3 պարզության համար:Երբ անցքի երկարությունը և լայնությունը հաստատուն են, ռեզոնանսային երկարությունը փոխվում է եռակցման եղջյուրի լայնության հետ, երբ բնիկի համարը տարբեր է:L2 = 60 մմ, Վ = 10 մմ:Ինչպես երևում է ՆԿ.2, եռակցման ճեղքավոր եղջյուրի համար, որը ներկայացված է ՆԿ.1, առաջին կարգի ռեզոնանսային երկարությունն ավելի փոքր է, քան միաչափ տեսության համաձայն հաշվարկված առանց ճեղքվածքի եղջյուրի երկարությունը (126 մմ), իսկ եռակցման եղջյուրի ռեզոնանսային երկարությունը մեծանում է եռակցման եղջյուրի լայնության մեծացմամբ, սակայն աճը աստիճանաբար նվազում է.Բացի այդ, երբ ռեզոնանսային հաճախականությունը և եռակցման լայնությունը հաստատուն են, եռակցման ռեզոնանսային երկարությունը նվազում է բնիկի քանակի ավելացման հետ:
Բացի այդ, տարբեր հաստության երեք եռակցված միացումներ մշակվել են ալյումինե համաձուլվածքով 7075 (նույն նյութը, ինչ վերևում):Տրված են այս երեք եռակցված հոդերի T հաստությունը և չափված ներդաշնակ թրթռման հաճախականությունը FM:Երբ եռակցման եղջյուրի հաստությունը ալիքի երկարության քառորդից պակաս է (այստեղ 63 մմ է), չափված հաճախականության և նախագծման հաճախականության միջև շեղումը 2%-ից պակաս է, ինչը կարող է բավարարել ինժեներական կիրառությունների պահանջները:
Երկար շերտի ուլտրաձայնային պլաստիկ եռակցման հանգույցը ողջամտորեն բաժանվել է մի քանի հավասար տարրերի, և հոդային տարրի հաճախականության հավասարումը հանգել է փոխանցման մատրիցային մեթոդով:Եթե հայտնի են բացվածքի լայնությունը, քանակն ու չափը, ապա հավասարումը կարող է օգտագործվել շերտի հանգույցը հարմար ձևավորելու համար՝ այդպիսով տեսական հիմք ապահովելով շերտի միացման նախագծման համար:Այս հոդվածը նաև օրինակների միջոցով վերլուծում է անցքի թվի, անցքի լայնության և անցքի երկարության ազդեցությունը եռակցման հանգույցի չափի վրա:Կարելի է տեսնել, որ այս մեթոդը նույնպես որոշակի ազդեցություն ունի եռակցման հանգույցի օպտիմալացման նախագծման վրա
Շերտավոր եռակցման եղջյուրի թրթռման վերլուծությունից հետո ակոսը բաժանվել է, եռակցման եղջյուրը կարելի է բաժանել վերջնական միավորի մարմնի և միջին միավորի բջիջի՝ օգտագործելով ակնհայտ առաձգականության մեթոդը և հաղորդման գծի ազդեցությունը, համապատասխանաբար տրվում են չորս տարբեր միավորների երկարությունը և հաճախականության բարձր աստիճանի հավասարման ուղղությունը, հաճախականության հավասարումը կարող է օգտագործվել երկարաձող եռակցման եղջյուր նախագծելու համար, բայց նախագծման գործընթացը բարդ է, որոշ պարամետրերի ընտրությունը կախված է փորձից և հարմար չէ ինժեներական կիրառման համար:Այս հոդվածում շերտի եռակցման միացումը խելամիտ բացվածքով բաժանվում է մի քանի հավասար տարրերի, իսկ եռակցման միացման տարրի հաճախականության հավասարումը ստացվում է փոխանցման մատրիցային մեթոդով, որը տեսական հիմք է տալիս շերտի եռակցման միացման նախագծման համար:Դիզայնն ունի պարզ տեսական հաշվարկ և ակնհայտ ֆիզիկական նշանակություն, որն ապահովում է շերտի ինժեներական նախագծման պարզ և հեշտ մեթոդ
եռակցման միացում.
Հրապարակման ժամանակը՝ Մար-17-2022