利用有限元分析軟件模擬分析設(shè)計(jì)超聲波焊頭模具，利用這種方法找出合適的超聲波模具的設(shè)計(jì)方式，合適的振幅分布及少的應(yīng)力影響，在一些特殊之應(yīng)用，除了HORN （超聲波焊頭） 要考慮外，其他連要熔接之塑料工件，甚至底座也要分析，透過(guò)這些應(yīng)用，不僅超聲波焊頭 （HORN）之壽命延長(zhǎng)，熔接質(zhì)量也大幅提升。一起學(xué)習(xí)超聲波焊接知識(shí)。

謂有限元素分析？

將材料作有限度的分割，分割出有限的小單元，由于單元很小可以假設(shè)每一小單元內(nèi)部其性質(zhì)是相同的，而單元與單元的性質(zhì)不同，這樣就化繁為簡(jiǎn)，可以進(jìn)行分析，元素切割越小，所得結(jié)果越精細(xì)，此稱為有限元素分析。有限元素分析軟件可以用來(lái)做一般結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真、熱傳導(dǎo)分析及磁場(chǎng)分析外，亦可拿來(lái)做優(yōu)化設(shè)計(jì)。有限元素分析需要龐大的 運(yùn)算, 如沒(méi)有計(jì)算機(jī)協(xié)助是無(wú)法進(jìn)行運(yùn)算的；在有限元素分析中，主要的目的是決定零件或系統(tǒng) 經(jīng)由一些環(huán)境條件的驅(qū)動(dòng)，反應(yīng)為何。這個(gè)分析結(jié)果可被用來(lái)驗(yàn)證其性能，也可以用來(lái)改良其設(shè)計(jì)和優(yōu)化其設(shè)計(jì)。當(dāng)然，所有的這些結(jié)果必須有正確的設(shè)計(jì)模型，正確的定義環(huán)境條件和FEA（有限元素分析）軟件本身被正確的執(zhí)行三大條件。

有限元素分析程序：

將求解域離散成以節(jié)點(diǎn)相接的元素模型

建立個(gè)別元素之節(jié)點(diǎn)力與位移關(guān)系，求出各元素之勁度矩陣

在滿足節(jié)點(diǎn)位移之諧合條件及節(jié)點(diǎn)受力之平衡條件下，將個(gè)別元素之勁度矩陣組合成整個(gè)求解域之總勁度矩陣

將求解域之總勁度矩陣配合已知節(jié)點(diǎn)上之邊界條件，即可計(jì)算其它節(jié)點(diǎn)上之未之應(yīng)力、應(yīng)變與變位

利用元素內(nèi)之插值函數(shù)，可得元素內(nèi)任何位置之應(yīng)力、應(yīng)變與變位超音波喇叭（HORN）有限元素分析展開

構(gòu)建一合適的共振體形狀繪制圖型─立體圖

啟動(dòng)分析軟件導(dǎo)入圖型檔案

設(shè)定分析參數(shù)─材質(zhì)、密度、楊氏系數(shù)、

設(shè)定分析組件數(shù)據(jù)─建立、編輯

欲求解的數(shù)目〈Mode數(shù)〉頻率范圍〈上、下限〉

檢查幾何圖型─重迭、破洞

element數(shù)目愈小分析愈但計(jì)算費(fèi)時(shí)

執(zhí)行分析，觀看分析結(jié)果，尋找類近共振模態(tài)

有類近共振模態(tài)─儲(chǔ)存影像─位移、應(yīng)力、與向量

無(wú)類近共振模態(tài)─重新構(gòu)思新的共振體檢視喇叭（HORN）振動(dòng)摩擬分析影像

前視位移

從喇叭正面影像觀看喇叭位移分布狀況，位移振幅均勻度及位移振幅量。

立體位移

從喇叭立體影像觀看喇叭位移分布狀況，補(bǔ)充正面影像觀看不到的部位。

前視應(yīng)力

從喇叭正面影像觀看喇叭應(yīng)力分布狀況，應(yīng)力集中度及應(yīng)力相對(duì)值。

立體應(yīng)力

從喇叭立體影像觀看喇叭應(yīng)力分布狀況，補(bǔ)充正面影像觀看不到的部位。

向量

從向量影像觀看喇叭振動(dòng)方向，可細(xì)觀察振幅向量均勻度及應(yīng)力集中部位的振動(dòng)狀況。

細(xì)部應(yīng)力、向量  觀看局部部位的細(xì)部應(yīng)力、振幅向量狀況。

不同軸向之應(yīng)力、向量  觀看喇叭振動(dòng)不同軸向時(shí)的應(yīng)力、向量狀況。

其他分析圖片僅供參考。