局部共振机理的理论探讨

采用机械阻抗方法分析了超声加工系统中出现的局部共振现象 ,通过对变幅杆和工具杆组合系统的力学模型的分析计算 ,得出局部共振是超声加工系统中的某些振动频率和工具杆固有频率相接近时的现象 ,此时整个系统仍是全谐振的。     

超声振动珩磨子系统的试验设计方法

讨论了按局部共振理论设计挠性杆、油石座子系统时超声振动珩磨系统的振动模式,提出了确定挠性杆、油石座子系统结构参数的试验设计方法。     

超声振动珩磨子系统的试验

讨论了按局部共振理论设计挠性杆,油石座子系统时超声振动珩磨的振动模式,提出了确定挠性杆,油石座子系统结构参数的设计方法。     

超声电解复合加工装置的振动系统优化设计

为设计精密超声电解复合加工深小孔装置的振动系统,设计了1/2波长超声振动系统和以局部共振理论为指导的工具系统。基于波动方程,分别建立1/4波长超声换能器和变幅杆的解析模型,得到换能器和变幅杆的结构尺寸。借助有限元分析软件ANSYS对理论设计的变幅杆和超声振动系统进行动力学分析、压电分析和优化设计,得到了变幅杆和超声振动系统的优化模型。分析结果表明,有限元法对变幅杆和超声振动系统的设计制作具有指导意义,缩短了设计周期,降低了设计成本,所设计的超声振动系统具有良好的性能。     

超声铸造工具杆端面优化设计及模态分析

基于原工具杆,根据Snell定律,综合考虑半连铸时的金属液穴形状、声强度分布及声能利用率,对其端面进行优化,研究并设计了一种新的适合铝合金超声铸造的工具杆,利用有限元方法,采用MSC.Marc软件分析工具杆的共振模态.对比优化前后工具杆的纵向振动频率,发现两者几乎相等,从而验证了设计的准确性,满足匹配要求.优化后的工具杆可以和原振动系统匹配使用,且符合半连铸工况,工作性能良好.     

圆锥形变幅杆的设计及有限元分析

超声变幅杆是功率超声振动系统中的重要组成部件。本文以一个实际应用为例通过解析法设计一个半波长圆锥形变幅杆,并用有限元软件ANSYS对对变幅杆进行模态分析,确定变幅杆的固有频率。最后用有限元法对带工具的变幅杆进行修正设计,使变幅杆的某阶固有频率和系统工作频率相等,确保变幅杆在工作中能够可靠地纵向共振。     

超声振动车削系统中纵向变幅杆的结构设计

在对超声振动车削试验系统的纵向变幅杆进行理论分析的基础上 ,设计了可与换能器可靠共振的指数型纵向变幅杆。     

基于ANSYS超声波辅助珩齿振动系统的设计与研究

超声波辅助珩齿振动系统设计是一项关键技术.是由变幅杆和齿轮组成的复合振动系统.由于齿轮负载对振动系统谐振频率的巨大影响、齿轮连接时的局部共振、齿轮弯曲振动的复杂性等诸多因素,仅仅依靠理论分析进行振动系统的设计变得相当困难.因此,采用解析法设计变幅杆、根据给定的齿轮参数、利用有限元分析的方法、调整变幅杆尺寸,最终确定振动系统的结构设计参数.     

基于ANSYS超声波车辅助齿振动系统的设计与研究

超声波辅助珩齿振动系统设计是一项关键技术.是由变幅杆和齿轮组成的复合振动系统.由于齿轮负载对振动系统谐振频率的巨大影响、齿轮连接时的局部共振、齿轮弯曲振动的复杂性等诸多因素,仅仅依靠理论分析进行振动系统的设计变得相当困难.因此,采用解析法设计变幅杆、根据给定的齿轮参数、利用有限元分析的方法、调整变幅杆尺寸,最终确定振动系统的结构设计参数.     

弯曲振动圆盘振动参数设计方法

弯曲振动圆盘作为超声珩磨的重要传声组件，其参数设计好坏对加工效果起着至关重要的作用。文中通过对弯曲振动圆盘固有频率的几种计算方法与实验结果的比较，得出了合适的圆盘振动特性参数计算公式；通过实验，发现圆盘的振动是以弯曲振动为主，且存在一定反射波的迭加；论证了局部共振理论，是复合系统的某些频率与工具杆在固定一自由条件下的谐振频率一致或接近时出现的现象。所获得的结论，对弯曲振动圆盘的尺寸设计和应用具有一定的参考价值。     

微细深孔超声轴向振动钻削装置的设计

基于高频振动切削原理 ,设计了一种振频 2 0± 1KHz、振幅 2 5 μm的新型超声轴向振动钻削装置 ,该装置由数字锁相环频率自动跟踪式晶体管型超声波发生器、轴向半波长圆柱型压电陶瓷换能器、半波谐振圆锥型变幅杆以及工具系统组成 ,可在软质材料上实现微细深孔的精密、超精密加工     

Resonance adjustment and optimization of parameters of an ultrasonic rod system with a piezoelectric vibration exciter

The dynamics of an ultrasonic rod system with a piezoelectric vibration exciter are examined. Based on the analysis of the equations of vibrations of the electromechanical system, methods of resonance adjustment are described. The main features of constructions and system operation in resonance conditions are identified. Methods for the selection of optimal system parameters causing maximal amplitude of variations of the working system element are found.     

超声研磨声学系统振动特性与试验研究

分析了超声振动研磨声学系统研具的固有频率和振型,建立了力学模型及其位移方程,探讨了研具的共振机理,根据理论和试验得出结论当研具以自身的固有频率共振时,系统处于全谐振状态。     

专用超声珩磨试验的CAT系统研制

该系统适用于超声振动珩磨试验,可以对超声振动加工的振幅、磨削区的珩磨温度和珩磨力３ 种不同特征的信号进行动态测试和快速处理。通过对数据的分析可以研究超声振动珩磨系统的局部共振特性,分析超声振动加工的加工性能,从而确定超声振动珩磨系统的设计准则。     

超声旋压变幅器的设计与分析

在超声旋压系统中,变幅器由变幅杆与旋轮耦合而成,其谐振振型为变幅杆纵向振动与圆盘弯曲振动。该振型计算复杂,很难直接获得较为精确的尺寸,设计过程中需要不断修正尺寸以达到所要求的频率和振型。借助MSC.Marc有限元分析软件对变幅杆与旋轮耦合后的变幅器进行数值模拟分析,研究旋轮各个尺寸对变幅器谐振频率的影响,得到了旋轮各个尺寸对变幅器谐振频率的影响规律,设计出了符合要求的变幅器,试验表明其振动效果理想。     

刀具负载对蜂窝复合材料超声切割声学系统阻抗特性的影响

针对刀具负载对蜂窝复合材料超声切割声学系统的影响,利用四端网络法,将压电换能器与变幅杆结合在一起,提出了声学系统的整体设计方程,得出了负载与声学系统阻抗特性的关系式。利用有限元软件对声学系统进行模态分析及谐响应分析,并利用阻抗分析仪和激光位移传感器对声学系统的阻抗﹑谐振频率和输出振幅进行检测。仿真和实验结果表明：随着刀具负载的增大,声学系统的阻抗值增大,谐振频率减小,但仿真与实验得出的输出振幅与理论分析不同,这是由于刀具的放大作用造成的。研究结果对声学系统的设计及实际应用有指导意义。     

数字化超声自动检测系统研究

讨论超声检测数字化的特点,建立以多通道超声卡为核心的检测模型。结合五轴超声检测机器人,对控制系统进行运动学分析,给出曲面检测探头相对基础连杆坐标系的转换矩阵。在超声检测系统中引入超声数据可视化的概念,并从几何方法、颜色方法以及准三维成像等几个方面进行详细分析。