МЕХАНИКА

Моделирование напряженно-деформированного состояния ультразвукового пьезопреобразователя в импедансном методе тестирования материалов

А. В. Азин, А. В. Васильев, С. В. Пономарев, С. В. Рикконен

Томский государственный университет, Томск, Россия

Аннотация: Работа посвящена моделированию напряженно-деформированного состояния элементов ультразвукового пьезопреобразователя при тестировании материалов. Рассматривается вопрос минимального веса пригруза ультразвукового пьезопреобразователя, не повреждающего поверхность тестируемого материала, с одной стороны, и его достаточность для обеспечения полного контакта индентора с поверхностью тела при гармоническом колебательном процессе - с другой. Для численного моделирования колебательного процесса предложена одномерная конечно-элементная модель системы «ультразвуковой пьезопреобразователь-образец». Получен частотный набор резонансов в рассматриваемом диапазоне частот 15-30 кГц, который соответствует экспериментальным данным с расхождением не более 7%.

Ключевые слова: импедансный метод, ультразвуковой пьезопреобразователь, математическая постановка, напряженное состояние, колебательная система, резонансы.

УДК: 620.17

Статья поступила: 25.09.2024

DOI: 10.17223/19988621/92/5