Distorted wave response of ultrasonic annular stator incorporating non-uniform geometry

ستون اولتراسونیک موج سفر معمولا با دندان های ساخته شده است. هندسه دندان سرعت رانندگی را افزایش می دهد، اما باعث ایجاد اختلال فرکانس طبیعی و آلودگی حالت می شود، به ویژه موج حرکتی تحریف شده. یک مدل پویا از یک استاتور دوره ای پله ای برای بررسی اعوجاج توسعه داده شده است. استاتور به عنوان یک حلقه ای پشتیبانی می شود که توسط ورق میانی نازک پشتیبانی می شود و سختی پشتیبانی با استفاده از اصل انرژی معادل است. اثرات دندان و صفحه میانی بر روی فرکانس طبیعی و حالت ارتعاش با استفاده از روش تحریف بررسی می شود. قوانین حاکم بر تقسیم فرکانس، اختلال فرکانسی و همچنین آلودگی حالت نیز شناسایی می شوند. پاسخ موج حرکتی و ردیابی بیضوی روی سطح استاتور با استفاده از روش غربالگری حالت بدست می آید و به علت هندسه دندان تحریف می شوند. پاسخ در دوگانهای مکرر، امواج حرکتی رو به جلو و عقب را می گیرد، اما در دوگانگی های تقسیم شده، امواج حرکتی پیش رو، ایستاده و عقب به یکدیگر متصل می شود. نتایج نشان می دهد که جرم دندان به جای سختی، دامنه ارتعاش و سرعت رانندگی موج غالب را کاهش می دهد اما اثرات آن در دوبیت تکرار شده و تقسیم شده متفاوت است. بازرسی از مدل نشان می دهد که اعوجاج را می توان با استفاده از یک ترکیب مناسب از تعداد موج، شمارش دندان، ارتفاع دندان و کسر اشغال کرد. محاسبات عددی برای نشان دادن اثر هندسه دندانه بر شکل موج گذرا، سرعت رانندگی و ردیابی بیضوی انجام شده است. بهینه سازی هندسه دندان که می تواند موجب دستیابی به یک موج حرکتی خالص شود، مورد بحث قرار می گیرد.