بررسی تجربی و شبیه سازی اجزاء محدود متمرکزکننده استوانه ای-مخروطی-استوانه ای با سطح مقطع دایره ای شکل: بکارگیری در فرآیند اصطکاک لغزشی به همراه ارتعاشات آلتراسونیک

زمانی که دو جسم روی سطح مشترکی لغزش می کنند بین آن ها اصطکاک به وجود می آید. با اعمال ارتعاشات آلتراسونیک به یکی از این دو جسم، نیروی اصطکاک بین دو جسم کاهش می یابد. این خاصیت دارای کاربردهای فراوانی در فرآیندهای شکل دهی و ماشین کاری داراست. برای تولید و انتقال ارتعاشات آلتراسونیک به ناحیه هدف نیاز به استفاده از اجزاء سیستم آلتراسونیک، شامل ژنراتور، ترانسدیوسر و متمرکزکننده می باشد. بخش مهمی از یک سیستم آلتراسونیک را متمرکزکننده تشکیل می دهد که مهمترین وظیفه آن انتقال ارتعاشات آلتراسونیک و تقویت دامنه ارتعاشات آلتراسونیک در خروجی خود می باشد. در این تحقیق متمرکزکننده آلومینیومی با هندسه استوانه-ای-مخروطی-استوانه ای طراحی شد و در نرم افزار اجزاء محدود آباکوس آنالیز مودال شده و سپس ساخته شد. فرکانس تشدید به دست آمده از نرم افزار آباکوس 19976 هرتز می باشد. فرکانس تشدید به دست آمده از ژنراتور 19920 هرتز می باشد. نتایج به دست آمده، تطابق خوب بین نتایج شبیه سازی اجزاء محدود و نتایج تجربی را نشان می دهد. اختلاف بین نتایج شبیه سازی اجزاء محدود با نتایج تجربی کمتر از یک درصد می باشد. همچنین یک مجوعه متمرکزکننده- قطعه کار جهت به کارگیری در فرآیند اصطکاک به همراه آلتراسونیک طراحی و ساخته شد و سپس گیره بندی و ابزار نگهدارنده برای ابزار ارتعاشی به گونه ای طراحی شد که بتوان آن را برروی دستگاه تراش نصب کرد و اندازه گیری نیروی اصطکاک هنگام اعمال ارتعاشات آلتراسونیک را ممکن باشد.