基于ANSYS的圆柱形超声工具头振幅优化设计

针对大尺寸圆柱体超声工具头焊接过程中振幅均匀度较低的问题,提出一种将表观弹性法和有限元法结合的工具头方法。通过Ansys对工具头进行了模态仿真,对工具头振幅均匀度进行了单因素谐响应仿真分析,利用激光测振仪测量了相同激励条件下改进前后工具头振幅,利用测力仪测量了改进前后工具头焊接样品断裂拉力。实验结果表明:工具头振幅分布趋势与仿真结果一致;开槽结构工具头焊接样品一致性要优于无开槽结构工具头;该方法设计工具头具有可行性。