纵波回形变幅杆的研究

由于在回形变幅杆中,纵向振动通过中间圆盘耦合,传统纵振变幅杆的设计方法已经不能完全适用,根据回形变幅杆的结构特点和振动传播特性,分析了纵波在变幅杆圆盘中发生的模态形式变化。在圆盘部位振动以切向振动模态为主,类似于柱面波径向传插,耦合后又转换为纵波形式输出。基于波动方程建立了回形变幅杆的频率方程,并讨论了利用频率方程结合有限元进行变幅杆结构尺寸的设计方法。试验结果表明,回形变幅杆的频率和变幅比与理论计算结果基本一致,且机械阻抗较小。     

超声变幅杆的模态分析和谐响应分析

运用有限元方法对四种变幅杆进行了模态分析和谐响应分析,研究了超声加工中变幅杆的动态性能,找出了变幅杆的固有频率,并在变幅杆达到谐振状态的条件下,求出了变幅杆的位移节点、放大系数、应力应变极大点位置.结论表明,有限元分析结果与理论分析结果符合较好,对工程实际中变幅杆的设计与研究具有较高的参考价值.     

指数型复合变幅杆的设计及负载特性研究

设计了一个指数型复合变幅杆,应用ANSYS有限元分析软件进行模态分析和谐响应动力学分析.研究结果表明,设计的变幅杆的共振频率和放大系数与理论符合,为超声复合变幅杆及工具的设计和应用提供了一定的理论参考.     

指数形变幅杆快速设计与谐振特性实验分析

针对超声变幅杆种类多且各项参数计算较复杂和繁琐的问题,运用VB与MATLAB两种软件工具相结合的手段开发了指数形变幅杆参数计算软件;并以SolidWorks为平台,利用VB调用SolidWorks的API函数通过参数驱动实现指数形变幅杆在SolidWorks中自动生成三维模型,从而完成指数形超声变幅杆的快速设计。设计加工了大、中、小截面指数形变幅杆,通过对有限元模态分析结果和锤击法模态实验结果的对比分析,从而验证了设计方法的准确性,为超声变幅杆快速系列化设计提供了参考。     

基于ANSYS的镗杆动态特性研究

针对镗削加工过程中,镗杆长径比较大情况下易发生颤振这一问题,对镗杆进行动态特性研究。首先,基于有限元分析工具ANSYS建立有限元模型,完成单元类型的选择、材料常用参数的设置和网格划分等操作;然后,在给定参数条件下,对镗杆进行模态分析,确定其固有频率和振型;最后,根据实际加工施加负载,进行谐响应分析以确定镗杆幅频响应曲线,找到镗杆最大响应幅值对应的频率值。分析结果可为镗削加工中切削参数的选择和镗杆的设计改进提供理论依据。     

圆锥悬链线形复合变幅杆的设计

运用四端网络法设计了一种新型的圆锥悬链线形复合变幅杆,对变幅杆进行了理论分析,得出频率方程和放大倍数的表达式,采用MATLAB解算出变幅杆的谐振长度、放大倍数和节点位置。并利用ANSYS软件对其进行模态分析和谐响应分析,结果表明有限元分析结果与理论设计基本一致,符合变幅杆设计要求。利用该方法可以将其他任意形状的变幅杆进行组合得出新型变幅杆,为变幅杆的优化设计提供了借鉴,有一定的实用价值。     

车铣复合加工中心动态特性分析

以DTM-B70车铣复合加工中心为例,对机床进行有限元动力学分析,分析机床的动态特性,为机床结构的动力学设计提供依据。研究了关键零部件动态特性结合面等效原理,介绍了支承件的结合面等效方法,基于支承件结构建立整机的有限元物理模型,分析其动态性能。根据动态特性分析,确定机床立柱为该机床薄弱环节,以便于后续对薄弱环节进行结构优化,提高部件的刚度和固有频率。     

圆锥过渡段阶梯形复合变幅杆的模态分析及优化设计

基于传统变幅杆的设计理论,对圆锥过渡段阶梯形变幅杆进行理论研究;利用有限元软件ANSYS建立复合变幅杆的有限元模型,并对其振动特性进行分析,计算得到复合变幅杆的振动频率、节点长度和放大系数等性能参数,与理论计算值比较表明,有限元法可获得很高的计算精度.利用ANSYS的优化设计功能,得到了变幅杆的最优化设计尺寸.     

幂函数形复合变幅杆的设计与分析

运用理论解析法和替代法,对幂函数形复合变幅杆进行理论研究。通过理论推导得出超声变幅杆的振动频率、放大系数等重要参数。借助有限元分析软件ANSYS创建复合变幅杆的有限元模型,分析其振动特性,获得复合变幅杆的放大系数、振动频率等重要参数。分析比较理论值和仿真值,分析结果表明,替代法比传统设计方法简单,物理意义更加明显。同时也说明ANSYS在变幅杆设计中有很大的重要性;为以后复杂变幅杆和理论推导较困难的变幅杆的设计提供一种新的思想和方法。     

大转矩复合材料推力轴设计与分析

介绍了复合材料轴在船舶应用上的优点和国内外发展现状,提出了大转矩复合材料推力轴设计方案并进行有限元建模.通过对大转矩复合材料推力轴设计方案的强度和模态进行分析,结果显示该设计方案满足大转矩复合材料推力轴额定工况强度要求和屈曲强度要求,其一阶临界转速也满足方案设计许用转速的要求.     

复合变幅杆有限元分析

变幅杆是超声波加工中的一个重要部件.在采用四端网络设计的复合多阶变幅杆的基础上,采用ANSYS对其进行有限元分析,验证其设计的准确性,对所设计的变幅杆进行优化,确定了变幅杆的最终结构,得出谐振频率和放大系数,使变幅杆更符合实际要求.     

大型泵用齿轮箱输出轴过盈设计与数值分析

针对某核电站冷却水泵输出轴的过盈结构的设计计算,分别按"极限与过盈配合国标"标准公式和数值方法进行了计算与校核,得出了最大与最小过盈量的接触压力,对传递转矩的可靠性与材料的可靠性进行了评估,完成了过盈装配所需最小温度的计算,为水泵的安全可靠运行提供保障。     

基于等效电路法复合变幅杆的优化设计

采用等效电路法设计了一种新型的指数悬链线形复合变幅杆,运用等效电路理论得出了复合变幅杆的频率方程和放大系数的数学表达式,借助 MATLAB 软件解算出了新型复合变幅杆的谐振长度和放大系数,并对变幅杆的设计进行优化和有限元分析.结果表明,优化前后变幅杆的放大系数提高了１３.５％ ,为设计性能更优的变幅杆提供了思路.     

超声变幅杆的设计与性能分析

利用变幅杆的理论设计公式,通过计算机辅助设计,计算出复合型变幅杆的谐振长度及位移分布等;并利用有限元对变幅杆进行模态和谐振分析,得到的结果与理论值通过位移分布曲线,可以直现地看到满足正弦波曲线,其精度满足工程设计的需要.     

圆锥形复合变幅杆纵-扭复合振动的实现

为解决纵-扭复合振动超声加工中复合振动的实现难题,对单激励纵-扭复合振动圆锥形复合变幅杆展开研究。基于变截面杆一维纵向振动和扭转振动理论,推导出圆锥形复合变幅杆纵向振动和扭转振动的频率方程,并确定其振动特性参数。阐释了单激励下圆锥形复合变幅杆纵-扭复合振动的实现机理,并通过应用实例给予验证。理论计算、数值分析与测试结果表明,选择合适的几何结构参数,圆锥形复合变幅杆可以实现纵-扭复合振动。     

超声抛光变幅杆动态分析及其优化

超声抛光方法是解决模具内腔抛光这一模具加工瓶颈的有效手段之一,而超声变幅杆的性能对于超声加工来讲至关重要。本文根据变幅杆理论设计方法设计了适用于自动超声抛光设备的变幅杆,并使用有限元技术对四种类型的变幅杆进行了模态分析和谐响应分析,然后以稳定性最好的圆锥形变幅杆为基础进行了优化设计,得到了稳定性较好且放大系数较大的综合性能优良的变幅杆。     

圆锥形变幅杆的有限元分析与优化设计

本文利用ANSYS软件对复杂结构的圆锥形变幅杆进行有限元分析,提出两种修正设计方案,得出变幅杆固有频率与其结构尺寸的关系,从而确定出变幅杆的最优结构。     

圆锥形变幅杆节点的动力学分析及优化设计

变幅杆节点位置的选取直接影响着声学系统的传输效率,圆锥形复合变幅杆节点位置随着变幅杆的直径比N、长度l和外激频率f三个变量的变化而变化,固定其中任意两个变量,利用有限元软件MATLAB对第三个变量进行抽样计算得到节点样本值并将其拟合成图。应用有限元软件对其进行仿真,通过位移云图发现节点处径向截面外轮廓处位移并不为零。为了提高传输效率,降低节点位置选取所带来的振动,通过有限元软件MATLAB对节点进行优化设计。实验结果表明:以谐振频率20k Hz为例,优化后的振幅有所增大,传输效率进一步提高,谐振频率更加接近设计频率。