بهينه سازي رفتار ترمومكانيكي هورن فراصوت از طريق اصلاح هندسه

انتقال ارتعاشات ترانسديوسر فراصوت به بار، توسط قطعه‌اي به نام هورن صورت مي‌گيرد. بسته به كاربرد هورن، مي‌توان ارتعاشات را متمركز و يا پخش نمود. اين قطعه در كاربردهاي گوناگون همانند جوشكاري فراصوت مورد استفاده قرار مي‌گيرد. محدوديت اين قطعه، افزايش دماي آن در حين كاركرد به دليل ميرايي ساختاري است. به سبب اين كه اين قطعه در فركانس تشديد در مود محوري در حال ارتعاش است، افزايش دما داده و در اثر آن خواص مكانيكي آن تغيير كرده و موجب تغيير فركانس تشديد و افت شديد راندمان ارتعاشات مي‌شود. در اين مقاله با هدف كاهش دماي هورن، هندسه بهينۀ جديد ارائه شده است. هندسۀ جديد از لحاظ انتقال حرارت بهينه است و به صورت هم زمان سعي شده تا كمترين مود جانبي ممكن به دست آيد. به منظور بهبود اين مشكل و مقابله با آن، مدل عددي رشد دمايي قطعه مورد نظر در حالت پايدار به به دست آمده است به علاوه با استفاده از الگوريتم ژنتيك بهينه سازي حرارتي هورن با ايده پره، در دو مرحله متوالي انجام شده است. در قسمت نتايج جزئيات هندسۀ جديد ارائه و به صورت مبسوط در مورد جوانب مختلف آن بحث شده است.