利用有限元分析软件模拟分析设计超声波焊头模具

利用有限元分析软件模拟分析设计超声波焊头模具，利用这种方法找出最合适的超声波模具的设计方式，最合适的振幅分布及最少的应力影响，在一些特殊之应用，除了HORN （超声波焊头）要考虑外，其他连要熔接之塑料工件，甚至底座也要分析，透过这些应用，不仅超声波焊头（HORN）之寿命延长，熔接质量也大幅提升。一起学习超声波焊接知识。

谓有限元素分析？

将材料作有限度的分割，分割出有限的小单元，由于单元很小可以假设每一小单元内部其性质是相同的，而单元与单元的性质不同，这样就化繁为简，可以进行分析，元素切割越小，所得结果越精细，此称为有限元素分析。有限元素分析软件可以用来做一般结构应力分析、动态系统仿真、热传导分析及磁场分析外，亦可拿来做优化设计。有限元素分析需要庞大的运算, 如没有计算机协助是无法进行运算的；在有限元素分析中，主要的目的是决定零件或系统经由一些环境条件的驱动，反应为何。这个分析结果可被用来验证其性能，也可以用来改良其设计和优化其设计。当然，所有的这些结果必须有正确的设计模型，正确的定义环境条件和FEA（有限元素分析）软件本身被正确的执行三大条件。

有限元素分析程序：

将求解域离散成以节点相接的元素模型

建立个别元素之节点力与位移关系，求出各元素之劲度矩阵

在满足节点位移之谐合条件及节点受力之平衡条件下，将个别元素之劲度矩阵组合成整个求解域之总劲度矩阵

将求解域之总劲度矩阵配合已知节点上之边界条件，即可计算其它节点上之未之应力、应变与变位

利用元素内之插值函数，可得元素内任何位置之应力、应变与变位超音波喇叭（HORN）有限元素分析展开

构建一合适的共振体形状绘制图型─立体图

启动分析软件导入图型档案

设定分析参数─材质、密度、杨氏系数、

设定分析组件数据─建立、编辑

欲求解的数目〈Mode数〉频率范围〈上、下限〉

检查几何图型─重迭、破洞