超声振动对单晶硅锯切比能的影响

超声振动能很好地改善硬脆性材料的加工性能,为了探索超声振动锯切比能对单晶硅的影响,本文采用薄金刚石锯片,在有无超声振动的条件下对单晶硅进行锯切实验.实验结果表明:超声振动使锯切材料过程中的比能大幅度降低;2种锯切方式下锯切比能都随着单颗磨粒最大锯切厚度的增大而降低,但普通锯切方式下锯切比能呈幂指数递减趋势,而在超声振动的作用下比能变化趋势转变为良好的线性递减;并且单晶硅材料的去除方式由普通锯切中塑性去除为主导转变为脆性断裂去除,其破碎方式属于微破碎,趋于粉末状破碎,由此在不会对工件表面产生严重损伤的同时使材料去除所消耗的能量得到了有效降低.同时,超声振动使得锯片上的磨粒对单晶硅表面的高速冲击作用,使单晶硅产生大量微裂纹,对单晶硅的微小剥离起到很大作用.因此,超声振动在单晶硅材料的加工中有着很大的发展前景.     

超声振动对5A06铝合金自冲铆接头静力学性能影响

自冲铆接工艺作为一种性能优异、绿色、高效的连接新技术,可实现同种、异种和多层轻合金薄板材料的连接,广泛应用于新能源汽车等领域,成为实现车身轻量化的关键技术之一。但由于自冲铆接头是典型的紧密连接构件,在交变应力或振动作用下,易发生微动损伤,致使接头提前疲劳失效。本文选用5A06铝合金薄板材料,分别进行自冲铆接和不同超声焊接工具头下的超声自冲铆复合连接试验,基于拉伸-剪切和电子显微镜测试,研究超声振动对5A06铝合金自冲铆接头静力学性能的影响。研究表明：超声振动可有效提高自冲铆接头的静力学性能;超声金属焊接与自冲铆接复合连接时会在板材之间形成固相焊接,这是提高复合接头力学性能的根本原因;超声金属焊接头的焊接面积影响自冲铆接头的力学性能,焊接面积较大时超声固相焊的程度较高;超声焊接会使铆钉温度升高,一定程度影响接头稳定性。     

施振方向对超声辅助铣磨氧化锆陶瓷的影响

为研究不同方向的超声振动冲击对铣磨加工氧化锆陶瓷的影响规律,基于压痕断裂力学模型,理论分析对工件施加平行和垂直于进给方向的振动时磨粒加工过程,开展不同参数下的磨削试验并对其加工后表面进行检测分析。结果表明:平行施振时工件受到的轴向力F_z和材料去除率(MRR)较之于垂直施振大,但垂直施振方式下工件表面粗糙度Ra更小;在所研究的加工参数中,施振方向是影响工件表面粗糙度的最显著因素;另外,不同施振方式下材料主要去除方式有所差异。     

塑料焊接超声振动系统的力负载对其电端阻抗的影响

本文用实验方法研究超声塑料焊接设备中超声振动系统（包括换能器、变幅杆和焊头）力负载变化对电端阻抗的影响。实验时采用不同的被焊材料及施加不同的静压力来改变振动系统的力负载阻抗。实验结果表明，在适当的工作条件下，超声振动系统电端阻抗随力负载阻抗的增加而减少，这一特性可用于超声时接设备中的输出功率自动调节。     

剪羊毛机振动对操作者的影响及降振研究

剪羊毛机是一种手持式机械，在工作过程中，由于摆杆动刀片组合高速往复弧线摆动所产生惯性力矩的激励，使剪羊毛机剪头产生扭转振动，由于剪羊毛机操作人员长时间握持剪头进行剪毛作业，剪羊毛机的振动必然会对操作人员产生物理和生物效应。文章分析了剪羊毛机振动对操作者的不良影响，提出了降低剪羊毛机振动的两种途径，这对剪羊毛机的减振降噪，改善剪羊毛机的工作性能，提高其工效等均有重要意义。     

振动对立姿操作人员跟踪操纵效率的影响

本文通过实验方法，研究了人体全身受垂直谐波振动以及受垂直持续冲击振动时，振动对人的跟踪操纵效率的影响。实验按振动类型和振幅的不同分五种工况进行。所得到的实验结果，对于了解振动对人的工作质量、人的心理及生理负荷所产生的影响，是非常有意义的。     

一种具有多工具头的超声换能振动系统

研究了一种新的超声波振动打孔系统.该系统由超声换能器、变幅杆、弯曲振动棒以及多工具头组成.与传统的单工具头超声波打孔装置相比.多工具头打孔装置具有工作效率高、换能器发热小等优点.文中给出了振动系统各部分的频率设计公式以及整体共振频率的计算公式.实验表明,振动系统各部分共振频率的设计值与测量值基本符合.多工具头超声振动系统的实用工作性能比较理想.     

超声振动对玻纤增强聚丙烯复合材料注射成型特性的影响

为了研究超声振动对纤维增强复合材料注射成型特性的影响,利用自行开发的超声辅助可视化注射成型实验装置对不同玻纤(GF)含量的GF增强聚丙烯(PP)复合材料进行了超声外场作用下的可视化实验,观测分析了超声功率对复合熔体充填流动行为的影响。此外,通过对试样不同部位的金相观察,分析了超声功率对复合材料纤维取向的影响。结果表明:超声功率会对复合材料注射成型的充填流动行为及制品的纤维取向产生影响,而复合材料纤维含量对超声振动的效果也有直接影响。在纤维含量较低时,超声振动对基体材料微观形态的作用为影响复合材料充填流动性及纤维取向的主因;在纤维含量较高时,超声振动对纤维的作用为影响复合材料充填流动性及纤维取向的主因。研究结果为复合材料超声辅助成型技术的发展提供了依据。     

激光位移传感器实时测量超声波振幅和频率的试验研究

超声波振动技术已经广泛应用于各类生产加工行业.但是,目前为止有关超声波振动实时监测方面的研究鲜有报道.本文提出了一种可行的实验方法对超声振动进行实时监测.超声波的振动由超声波发生器及其传递装置产生;通过使用世界领先的超高速、高精度电容耦合装置激光位移传感器对超声波振动进行实时跟踪和测量;所测振动数据由计算机存储并且开发了一系列Matlab程序进而从原始数据中滤除噪声对超声波振动数据的干扰.结果显示:通过这一实验方法能够对超声波振动频率和周期进行精确评估,尤其是能够对超声波振幅进行精确测量,其测量精度可达到±0.1μm.超声波功率对超声波振幅的影响也可以通过这一实验方法显著呈现.     

超声珩齿振动系统的设计方法及其动力学特性

超声辅助珩齿是一项应用前景良好的齿轮精加工方法,其振动系统的设计是关键技术之一。分析了变幅杆和齿轮振动时的耦合关系,对振动系统做了合理简化。在此基础上,结合边界条件,提出一种新的振动系统设计方法,并利用它设计了变幅杆,分析了变幅杆和齿轮的动力学特性。通过与有限元分析及试验结果比较,说明所提出理论模型是完全合理可行的,实例计算结果比有限元分析结果更接近实测值。所获得的结论对超声珩齿振动系统的设计有一定的指导意义。     

超声振动对7055铝合金组织及力学性能的影响

为改善7055铝合金的凝固组织,在合金凝固过程中施加超声振动.采用光学显微镜观察和室温压缩试验等手段研究了超声振动对7055铝合金凝固组织及力学性能的影响,并对超声细化机理进行了探讨.结果表明:未施加超声时,7055合金中形成粗大枝晶组织;施加超声振动后,可获得细小均匀的非枝晶组织.由于超声振动的空化和声流效应,凝固前对熔体施加超声,产生大量微泡核心,这些微泡核心保留下来而成为形核核心,使凝固组织得到细化;凝固过程中导入超声,枝晶出现断裂,导致了细小均匀组织的形成.此外,超声振动的7055合金铸锭显示了较好的室温压缩性能,压缩屈服强度、抗压强度及其对应的工程应变分别为165、729.2 MPa和34.8%.     

超声振动辅助单晶硅划片的锯切力研究

采用金刚石超薄锯片对单晶硅划片的工艺会在划片时产生较大锯切力,从而导致较大的崩边损伤。而旋转超声辅助加工由于超声振动的作用可以减小加工时所产的切削力,同时获得较好的加工精度,越来越广泛地应用于硬脆材料的加工中。为了验证超声辅助对单晶硅划片中锯切力的作用,在实验中将超声振动添加到锯片上,使其产生径向的振动来完成对单晶硅的划片。并通过对比有超声振动辅助与无超声振动辅助的单晶硅划片的锯切力,对超声振动辅助划片中锯切力的特点进行分析。实验结果表明,超声辅助划片所产生的锯切力比无超声辅助划片所产生的锯切力小,说明超声振动的添加可以降低锯切力。同时在超声划片中产生的崩边要小于非超声加工条件下的崩边情况,说明超声振动降低锯切力可抑制硅片的崩边。     

利用弯曲模态的惯性直线超声电机结构设计

针对惯性直线超声电机输出力小、结构不稳定的问题,通过改进其结构的振动方式,提高其输出力和结构稳定性。提出了一种新的结构惯性直线超声电机,该电机采用矩形板结构,利用其弯曲振动;分析该电机的工作原理,并利用了ANSYS workbench对定子的结构振动仿真分析,设计和制作了惯性直线超声电机。样机的实验表明:它有较宽的工作频率,运行稳定;在工作频率为23.6 k Hz时,最大运行速度为197 mm/s;在工作频率为23.2 k Hz时,最大推力为7.3N,惯性直线超声电机的驱动方向会在某一频率点突变。     

压电陶瓷在机械输出时的波形失真及其应变-电场关系的非线性

本文介绍四种压电陶瓷在电场激励下,其机械输出时的波形失真情况,在不同频率及不同电场下进行了测试。实验表明,以 P-8材料的波形失真为最小,本文并从压电陶瓷的应变-电场关系非线性来解释这一现象。一、问题的提出压电转换器根据其承受负载的状况,可分为功率转换器及振幅转换器两大类。功率转换器所承受的声负载较大,如在水中发射平面波时,其声阻抗可达1.5×10~6公斤/米~2·秒。这种转换器所追求的机声效率可达80～90%。而振幅转换器所承受的声负载较小,如在振动领域中所使用的压电激振器及压电传感器。此外,如超声切割机、超声薄膜焊接机、超声外科手术刀,都属此类情况,这种转换器所追求的机电转换效率是 A~2S/W(A 为振幅;S 为输出面积:W为输入总功率)和最大振幅 A_(max)。转换器使用状态也不同。有的是在谐振状态下使用,有的是在非谐振状态下使用。对做仪器用的振幅转换器。往往要求它在电场     

基于固废炭基催化剂的稻壳热解气体提质研究

热解过程中焦油的去除和转化是实现固体废弃物资源化、能源化利用的关键技术,其中催化裂解是一种有效的焦油去除方式,它可以将焦油转化为高价值的气体产品.本工作以固体废弃物稻壳为研究对象和原料,运用湿式浸渍法制备稻壳炭基金属催化剂材料,并将其用于稻壳的热解-裂解实验中以提高所产生气体的品质.运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、N2吸脱附(BET)方法对材料进行检测,分析所制备的单金属及双金属材料的物理化学性质;在稻壳热解-裂解反应中,分析反应温度对焦油转化和气体产量的影响;对反应中所产生的气体组分及含量进行检测,探究原料与催化剂材料的质量比对所产生气体的影响;同时对催化剂的重复使用情况进行了实验与分析.研究结果表明,稻壳炭基金属材料的添加对热解中所产生的气体成分具有明显的改善作用,产生气体中氢气和一氧化碳的含量均有所增加,二氧化碳的含量相对减少,气体中合成气的摩尔分数可达到80％;适当增加催化剂的添加量可提高热解气体的产量,原料与催化剂的质量比在1:1左右时,气体产量基本达到平衡状态.本工作所制备的稻壳炭基金属材料在去除焦油和提高气体产物质量方面展现了良好的性能,所采用的一步式热解-裂解反应有效地改善了热解所产生气体的质量,可为热解方法制备高品质气体的研究提供基础数据与新材料.     

可穿戴计算机所处的人体振动环境研究

可穿戴计算机所提供的全新的人机交互模式，决定了人体环境即为其工作环境。人体在运动时会产生振动，可穿戴计算机长期在振动环境下使用，其电气性能与可穿戴性能都会受到影响。对走动和跑动两种状态下人体适于放置可穿戴计算机的部位所产生的振动进行了测试和评估。有5名男生参加了测试，被测部位包括人体的上臂、前胸、腹部、腰部和大腿，对每一被测部位在水平方向和竖直方向上产生的振动进行了测试。通过对测试数据在时域和频域上的分析，得到了人体振动环境的特征。     

CPJ──1型超声波抛光机

一、概述: 超声波抛光机是利用它所产生的高频机械振动对金属模具进行抛光,它首先将市电转变成超声波频率的交流电,通过压电陶瓷将其转变为超声波机械振动,利用工具头对金属进行抛光,省时、省力、精度高,可提高工效若干倍。 二、应用 1.对注塑模,压铸模,冲压模,(包括超硬度的)铸模,及机器表面进行研磨处理和镜面抛光、简便、易行、速度快。 2.去除和抛光放电机械沉积的硬化层。 3.快速精确地研磨线切割放电机械和研磨机械的表面。 4.无论是非铁材料还是超硬金属、无论其硬度或形状,它都能有效地将粗糙的金属表面研磨成镜面。 三、主要技术指…     

超声珩磨声学系统关键技术研究

超声珩磨具有珩磨力小、油石不易堵塞等普通珩磨所没有的优点。本文研究了超声珩磨工作原理以及声学系统的实现方法。提出了珩磨杆、珩磨头体均不振动的设计思想，分析计算了中心有圆柱孔的压电换能器和变幅杆，以及弯曲振动圆盘等关键部分。     

A8 功率超声振动系统研究进展

Ａ８功率超声振动系统研究进展程存弟，贺西平（陕西师范大学应用声学研究所西安·７１００６２）功率超声振动系统是指由换能器、变幅器（或传振杆）和工具头（或幅射器）等组成的功率超声产生系统，是功率超声技术的核心部分。在功率超声技术的传统应用中大多采用一维纵...     

超声键合装置中劈刀的稳态振型研究

利用扫描式多普勒测振仪,对劈刀的振动形态进行测试,其结果证实了:当改变劈刀与变幅杆联结的松紧程度时,会对其振动的模态振型产生影响;外部输入功率也会随着连接松紧度的改变而发生变化.对劈刀振动的模态振型作进一步的实验研究,将对优化设计超声振动系统、提高超声能量的利用率有重要意义.