A3 夹心式压电超声扭转换能器的研制

本文对夹心式压电超声扭转振动换能器进行了理论及实验研究，得出了对称型扭转振动夹心换能器的共振频率设计方程，给出了频率方程式中一些主要的物理量的具体表达式，在此基础上，实际设计提供制作了一个夹心扭转振动换能器，并对其所有的电声参数进行了测试。     

B7 纵-扭复合振动夹心式压电超声换能器的研究

Ｂ６扭转振动夹心式压电超声换能器的研究阎向宏，张福成（石油大学数理系山东东营·２５７０６２）夹心式压电超声换能器，以其较小的体积和重量而获得较大的声能密度和高的机械强度，在功率超声中的应用极为广泛。以前，人们的注意力主要集中于对压电纵振动超声换能器的...     

扭转振动压电超声换能器的研究

本文对夹心式复合结构压电超声扭转振动换能器进行了系统的理论研究，该换能器由两段金属真圆棒及切向极化的压电陶瓷圆片堆复合而成，文中首先研究了切向极化压电陶瓷细长管的扭转振动性，推出了其机电等效电路，并提出了压电陶瓷细长管截面扭转系数的概念。，     

指数型纵—扭复合模式超声换能器研究

纵-扭复合模式夹心式压电超声换能器是超声马达、超声加工等应用技术中的重要组成部分.本文研究的复合模式换能器由圆柱型金属后盖板、指数型金属前盖板及轴向极化和切向极化的二组压电陶瓷晶堆组成.导出了换能器中纵向振动与扭转振动模式的共振频率方程.并得出了两种振动同频共振的条件.实验表明.换能器的测试频率与设计频率符合很好.且换能器的纵向共振频率与扭转共振频率基本一致.     

纵－扭复合振动夹心式压电超声换能器的研究

本文从纵振动和扭转振动的波动方程出发，结合复合振动换能器各组成部分在一维条件下，纵振动和扭转振动的等效网络，以一维声传输线理论为基础，推导出了复合振动换能器所满足的纵振动和扭转振动共振频率方程，通过合理地选择变截面杆的弯延指数β，从而设计出了同一长度下，纵振动的基波和扭转振动的二次谐波可以共振的纵－扭复合振动换能器，并对影响弯延指数β的因素进行了初步的探讨。实验结果表明，理论计算与实验结果基本符合。     

纵－扭复合振动夹心式压电超声换能器的研究

本文从纵振动和扭转振动的波动方程出发，结合复合振动换能器各组成部分在一维条件下，纵振动和扭转振动的等效网络，以一维声传输线理论为基础，推导出了复合振动换能器所满足的纵振动和扭转振动共振频率方程，通过合理地选择变截直的弯延指数β，从而设计出了同一长度下，纵振动的基波和扭转动的二次谐波可以共振的纵－扭复合振动换能器，并对影响弯延指数β的因素进行了初步的探讨。     

纵-扭复合振动夹心式压电超声换能器的研究

Ｂ７纵扭复合振动夹心式压电超声换能器的研究阎向宏，张福成（石油大学数理系山东东营·２５７０６２）在介质中，纵波的传播速度和扭转波的传播速度不相同，前者约为后者的１．６倍。所以在陕西师范大学声学所西安７１００６２相同长度的棒中，纵振动和扭转振动难以有相...     

弯曲振动气介式超声换能器的振动特性及辐射声场研究

本文对弯曲振动气介式超声换能器进行了研究，推出了夹心式换能器与弯曲圆板二者复合振子的机电等效电路及其总体频率方程，得出了其远场声压分布及指向性的解析表达式，并数值计算了换能器近场三维声压分布。     

复频超声换能器的研究

研究了一种具有多个共振频率的功率超声换能器，即复频超声换能器。换能器由一个纵向振动夹心式压电超声振子和一个弯曲振动薄圆盘复合而成。给出了换能器的理论共振频率方程，对实际制作的换能器的共振频率，等效电阻抗及有效机电耦合系数进行了实验测试，并对换能器的大功率工作性能进行了定性的测量及观察。实验结果表明，给出的换能器可以在不同的振动模式上工作，因此具有许多共振频率，且对应换能器不同的共振频率，换能器的等     

两种超声清洗槽中的声场研究

本文对两种超声清洗槽中声场的均匀程度、超声频谱及换能器辐射阻抗进行了研究。一种是由夹心式换能器纵向振动通过清洗槽底向槽中辐射产生的声场,另一种是由夹心式换能器激发矩形薄板产生弯曲振动通过槽底向槽中辐射的声场。     

扭转振动压电超声换能器的研究

用声强技术检测区分板壳结构的空气传声与结构传声时，结构的辐射效率之差决定了检测结果的可信度，文中分析了实际结构的在声场激励下的实测辐射效率与无限大结构的空气传声辐射效率之差，及对区检测结果的影响。实验结果证实了理论分析。     

Sandwiched piezoelectric ultrasonic transducers oflongitudinal-torsional compound vibrational modes

Sandwiched piezoelectric ultrasonic transducers of longitudinal-torsional compound vibrational modes were studied. The transducers consist of coaxially segmented, longitudinally and tangentially polarized piezoelectric ceramic rings, a back metal cylinder, and a front exponential solid metal horn. Based on the plane-wave approximation, the equivalent circuits of the longitudinal and torsional vibrations in the sandwiched transducer were obtained and the resonance frequency equations of the transducer in longitudinal and torsional vibrations were derived. By means of choosing the radius decay coefficient of the front exponential horn, the longitudinal and torsional vibrations are made to resonate at the same frequency in the transducer. Sandwiched piezoelectric ultrasonic transducers of longitudinal-torsional compound modes were designed and fabricated according to the frequency equations. It is demonstrated that the measured resonance frequencies of the transducers are in good agreement with the theoretical results, and the measured resonance frequencies of the transducers in longitudinal and torsional vibration modes are also in good agreement with each other. Theoretical and experimental results show that this kind of transducer can be used in ultrasonic welding, ultrasonic machining, ultrasonic motors, and other ultrasonic applications which need large displacement amplitudes     

纵-扭复合超声振动加工系统设计及频率简并研究

纵-扭复合超声振动加工技术在硬脆性材料的加工中受到越来越多的重视,针对该种需求,设计了一种纵-扭复合超声振动加工系统,基于有限元方法对该类系统普遍存在的频率简并问题进行了研究。利用数值解析方法设计出超声换能器和超声变幅杆,之后在变幅杆上做出螺旋槽,一部分纵向振动转换为扭转振动;以目标频率附近的纵、扭谐振频率尽量接近为原则,利用有限元软件分析系统的结构参数对纵、扭谐振频率的影响规律,实现频率简并;在此基础上对系统进行模态分析和瞬态动力学分析,结果表明系统可以实现纵-扭复合超声振动,验证了此种频率简并方法的有效性和实用性。     

环形调液阻尼器(CTLCD)对结构平移-扭转耦联振动控制的参数研究

研究在地震激励下,环形调液阻尼器(CTLCD)对结构扭转反应的振动控制作用。首先建立起环形调液阻尼器在地震作用下的运动方程,采用随机振动理论,导出了在地震作用下环形调液阻尼器振动控制的最优参数。对结构纯扭转的振动问题进行研究,分析了控制系统各参数对控制后结构等效阻尼比的影响。对结构扭转耦联的振动问题进行研究,分析了控制系统各参数对结构平移等效阻尼比和扭转等效阻尼比的影响。结果表明,环形调液阻尼器是一种有效的扭转振动控制装置。     

使用辐射力天平的超声治疗换能器的电声特性测量方法研究

论述和规范了工作于200 kHz~10 MHz频率范围内的超声治疗换能器的基本电声特性和参数定义,诠释了它们的物理意义和相互关系,研究并提出了一套基于辐射力和有效面积测量的发射换能器的电声参数的测量方法。对平面活塞型、球面聚焦型和圆柱面聚焦型换能器实施了测量,给出了实测结果。     

A self-sensing nanomechanical resonator built on a single-walled carbon nanotube

We present observations of resonance behavior in a torsional nanoelectromechanical device built with an individual single-walled carbon nanotube. The effect of applied torsional strain on the transport properties of the nanotube provides an electrical signal transducer and hence a means of measuring oscillation amplitude, resonance frequency, and quality factor. The mechanical resonance is confirmed by imaging and the electromechanical signal is compared to quasi-static measurements.     

配角钢骨架型钢混凝土梁的纯扭性能及强度计算方法研究

为了研究配角钢骨架型钢混凝土梁的纯扭性能,设计了7个试件进行纯扭试验,考虑了型钢配钢形式、型钢保护层厚度和混凝土强度等级3个变化参数。通过试验观察了试件的破坏形态,获取了试件受力全过程曲线、开裂扭矩和极限扭矩等重要数据,并分析各变化参数对型钢混凝土梁抗扭性能的影响。试验结果表明:配角钢骨架型钢混凝土纯扭梁破坏时型钢受拉屈服、棱角处混凝土被压碎,具有良好的抗扭性能,适当增加型钢体积配钢率和混凝土强度等级均能有效提高型钢混凝土梁的开裂扭矩和极限扭矩,增加型钢保护层厚度则恰好相反。在试验的基础上,该文提出了配角钢骨架型钢混凝土梁的纯扭强度计算公式,其计算结果与试验实测结果基本吻合。研究结果可供型钢混凝土组合结构的进一步科学研究和工程应用参考。     

Dynamics of an ultrasonic transducer used for wire bonding

The vibration displacement distributions along a transducer used in ultrasonic wire bonding were measured using a heterodyne interferometer, and many nodes and anti-nodes were found. A mechanical finite element method (FEM) was used to compute the resonant frequencies and vibration mode shapes. The displacement distributions of the dominant 2nd axial mode agreed well with the measured values. Undesirable nonaxial modes, including the higher order flexural and torsional modes, also were excited at frequencies very close to the working frequency (2nd axial mode) of the transducer. Hence, the measured displacements were the resultant of all the allowable modes being excited. However, the excitation of these nonaxial modes were small enough not to affect the formation of consistent and high quality wire bonds. Results of the present study were used to determine a suitable location for installing a piezoelectric sensor to monitor the bond quality.