17226

122 گلپايگان

كارشناسي ارشد

طراحي كاربردي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1398

90ص.: مصور، جدول، نمودار

حامد رضوي

1400/11/19

كتابنامه

مهندسي مكانيك

فني مهندسي گلپايگان

1400/11/19

122

چكيده ترانسديوسرها يكي از اجزاء توليدكننده امواج آلتراسونيك مي‌باشد، كه وظيفه اصلي آن تبديل انرژي الكتريكي به انرژي مكانيكي مي‌باشد. مدل استاندارد يك مبدل آلتراسونيك شامل چند ديسك سراميكي پيزوالكتريكي و دو ميله رزونانسي (تشديد كننده) مي‌باشد. مواد پيزوالكتريك در ترانسديوسرها اين خاصيت را دارند كه به عنوان سنسور عمل كنند. در واقع يك ماده پيزوالكتريك مادهاي است كه در اثر يك تخليه الكتريكي يا تغيير ولتاژي كه از طريق ژنراتور به الكترودها و از الكترودها به صفحات پيزوالكتريكي انتقال داده ميشوند در آن تغيير طول ايجاد نموده كه همان تغيير طول باعث ايجاد ارتعاشات مي‌شود. يكي از انواع همين ترانسديوسرهاي مورد بررسي در اين رساله ترانسديوسرهاي لانگوين ميباشد كه شامل چهار ديسك سراميكي پيزوالكتريكي ساندويچشده بين دو جرم سيلندري شكل ميباشد. در اين پروژه ترانسديوسر لانگوين مورد بررسي در سه حالت كه در هر حالت جنس و ضخامت الكترودها تغيير ميكند، مورد تحليل قرار خواهد گرفت. در ابتدا فرمولاسيون مربوط به ارتعاشات بدون مستهلك كننده حاصل ميشود، سپس حالت ارتعاشات آزاد (حالتي كه هيچ نيروي خارجي به ترانسديوسر وارد نشود) بررسي خواهد شد، و در ادامه با پيادهسازي روابط حاصل در نرمافزار مربوطه (Maple 18) و با حل عددي روابط به مقايسه نتايج حاصل شده از اثراتي كه اين تغييرات روي خروجي ترانسديوسر كه به شكل تأثير نيروي هارمونيك روي طول ترانسديوسر ميباشد مورد بررسي قرار خواهد گرفت.

Abstract Transducers are one of the components of ultrasonic waves, Its main task is to convert electrical energy into mechanical energy. The standard model of an ultrasonic transducer consists of several piezoelectric ceramic discs and two resonant rods. Piezoelectric materials in transducers have the potential to act as sensors. . In fact, a piezoelectric material is a material that causes a change in length due to an electrical discharge or voltage change that is transmitted through the generator to the electrodes and from the electrodes to the piezoelectric plates, which causes vibration. One of these types of transducers investigated in this thesis is the Langevin transducers, which comprises four piezoelectric ceramic disks sandwiched between two cylindrical bodies. In this project, the Langevin transducer will be analyzed in three modes, each of which changes the material and thickness of the electrodes. First the formulation is obtained with no damping vibrations, then the free vibration mode (when no external force is applied to the transducer) will be investigated, And then by applying the relationships obtained in the relevant software (Maple 18) and numerically solving the relationships to compare the results of the effects that these changes have on the transducer output which is the effect of the harmonic force on the transducer length.

حامد رضوي