一种基于纵弯夹心式换能器的直线超声电机

该电机利用夹心式换能器激励纵向和弯曲振动，通过一定相位差，在驱动足上形成椭圆振动轨迹。采用了指数形变幅杆放大纵振振幅以提高电机速度。利用经典换能器变幅杆理论确定换能器和变幅杆尺寸和纵向谐振频率，并辅以有限元方法来简并纵向和弯曲振动频率。驱动足处于变幅杆不同位置时驱动椭圆振动轨迹有所不同。用有限元法研究了不同形态的椭圆振动轨迹对电机输出性能的影响，发现当驱动足位于弯曲驻波波腹处电机性能最稳定。样机的最大速度480mm/s，最大推力25N。     

五类洗衣机“概念”及提示

一、无洗衣粉洗衣机(有三种类型)超声波洗衣机:它是利用超声波产生的空穴现象和振动作用。在超声波产生振动时,振动和气泡相遇在衣物上产生很强的水压,致使织物随之振动,从而使污渍与织物剥离达到清洁衣物的目的。超声波洗衣机,结构简单、噪声小、价格低、洗净度低等优点。臭氧     

系列超声波电机的研制及其应用

超声波电机是将超声振动作为动力源的一种新型电机,近20年来,由于大功率压电陶瓷材料研究的突破,在全世界掀起了超声波电机研究的高潮。     

超声变幅器的机械阻抗分析

利用力学振动系统和电路之间的类比原理,给出了均质细杆纵振动的等效机械网络图。采用机械阻抗分析方法,建立了超声变幅器的输入阻抗和变幅比的数学表达式,讨论了不同负载阻抗下超声变幅器的振动性能,分析了超声变幅器的变幅比与换能器辐射阻抗之间的关系及应用条件。文中给出的结果,同样适合于分析复合超声变幅器,因此可为设计高效能的超声变幅器提供理论参考。     

超声波振动镗孔的试验研究

对超声波振动刀具镗孔进行试验 ,得到了以车代磨 ,以车代研的效果。对超声波振动镗孔切削机理进行了探讨 ,这项工艺可用于难加工材料及有色金属深孔加工     

弯振复合型螺杆式压电驱动器研究

为了提高压电驱动器的机械输出性能,便于压电驱动器振动能量的传输,研制了一种弯振复合型螺杆式压电驱动器。该驱动器由圆筒和两个弯振夹心式换能器组成,换能器由变幅杆和两组弯振压电陶瓷片组成,且变幅杆和圆筒采用一体结构。对驱动器的工作原理进行了分析,利用有限元法对换能器进行了仿真,实现了换能器两个振动模态特征频率的匹配。对驱动器的基本输出特性进行了测试,测试结果表明该驱动器的螺杆最大输出速度为0.62mm/s,最大输出力为1.8 N。     

大推力推挽纵振弯纵复合直线超声电机

提出一种大功率夹心式纵弯复合直线超声电机。电机定子主体结构由2个小端相连的指数形变幅杆组成,并在连接处设有驱动足。纵弯振动叠加并在驱动足处产生具有驱动作用的椭圆轨迹。在经典变幅杆理论和变幅杆弯振的传递矩阵分析法的基础上,利用有限差分法,分析各结构参数变化对纵弯谐振频率变化的灵敏度,选取敏感度最大的参数作为设计变量,将电机的纵弯频率简并至27.476kHz。有限元仿真和阻抗特性测试结果与理论计算结果吻合。讨论分析了纵弯振动间的耦合作用并提出带耦合环节的等效电路模型拓扑结构,并利用单相驱动实验验证模型的正确性。电机样机的最大速度为1280mm/s,最大推力为45N。     

行波接触型超声波电机定子振动有限元分析

行波接触型超声波电机是一种利用压电晶体的逆压电效应获得驱动力矩的新原理微特电机,它与由电磁作用获得转矩的电磁型电机的工作原理截然不同。该文在考虑定子环沿径向厚度变化及内外边界约束条件的基础上,建立了带有齿的行波接触型超声波电机定子模型,利用有限元法进行了定子模态和强迫振动响应分析,研究了定子直径和齿高对定子振动的影响。通过计算结果与实验的比较,证明有限元方法对于由复合材料构成、具有齿的结果超声波电机定子振动的分析是一种行之有的方法。     

解决刀具振动的几点建议

1 刀具振动产生的原因和分类 刀具振动实际应该叫"切削振动",通常发生在长悬臂刀杆的镗削和铣削,薄壁件的切削加工、细长杆的车削等,本文简略对刀具振动产生的原因和解决方法作一介绍.     

超声波清洗器

超声波清洗器是一种方便、快速高效、安全可靠的洗涤器。它可以洗涤项链、戒指、珠宝首饰、钻石、贵重金属、金属表带、假牙、绘图仪器、医用器具以及精密机械零件等。 本文介绍一种高频率、低噪声、小功率超声波清洗器。它采用高效压电陶瓷片作为换能器,电子线路定时自动控制洗涤时间,清洗槽由不锈钢冲制而成。 一、超声波洗涤原理 超声波清洗器将频率为20～50KHz高频振荡电能经压电换能器转化为超声波振动。当超声波在液体中传播时产生空化作用,使液体形成空穴,并在汽泡消失时出     

行波接触型超声波电机定子齿对电机性能的影响

本文对行波接触型超声波电机定子振动情况进行了分析，得到定子振动的固有频率和幅频特性，阐述了电机中定子齿的设置对定子振动的作用。针对三种不同的定子环模型，分别讨论了定子齿对固有频率、振幅及电机转速的影响，计算结果与实验测试结果相符合。     

电磁超声激励系统阻抗匹配网络的设计

电磁超声换能器的换能效率低是限制电磁超声技术广泛应用的一个重要因素,如何提高换能器的换能效率一直都是电磁超声领域的研究重点。激励线圈作为激励系统中十分重要的一部分,其激励电流的大小决定试件表面产生电磁力的大小。但是,由于线圈和功率放大器之间存在严重的阻抗失调,使其流过的电流及获得的功率不是很理想。为此,根据电抗元件网络可精确实现调谐和变阻的特性,结合二进制的组合方式,设计了能够匹配多种频率线圈的电抗网络。该网络的接入可实现功率源和负载之间的最大功率传递,提高加载在线圈上的电流,为电磁超声激励提供较大的能量。仿真和实验结果表明:该匹配网络能在0.5~5MHz宽频率范围内有效地提高电源的输出效率,提升电磁加载的信噪比及转换效率,为电磁超声的后续研究奠定基础。     

快速切削温度标定装置的改进

切削温度的标定是机械加工切削理论的重要组成部分。文章主要介绍了改进后的切削温度快 速标定装置结构与试件、刀片结构,通过实验给出了快速标定装置的主要性能指标。     

超声波加工机理的力学分析

超声波加工过程中,材料的去除率直接影响加工的效率。在加工中工件材料的表面先发生塑性变形,产生一个大于磨料颗粒尺寸的凹坑,然后发生实际断裂,材料去除率模型的建立对计算机仿真计算有着重要的指导作用。因此根据接触力学和断裂力学的理论,对材料受到锤击和冲击的应力进行定量的分析,假设了两种力学受力模型：一种为点接触的集中力,推导出在弹性半空间内任意点的位移变形和应力表达式;另一种为在接触区域（椭圆形）内的分布法向压力在任意点所产生的应力和位移表达式。     

钢球磨煤机料位超声检测的试验研究

应用声-超声及超声穿透试验对钢板上有无煤负载两种情况进行了对比研究.结果表明：两种情况下,接收信号的峰幅、信号水平以及时域波形和幅值谱差异很大,根据这一差异可判断出钢板上是否有煤负载;煤对超声衰减很大,250 kHz以上频率的超声难以穿透35 mm厚度的煤层.该结论对超声在球磨机料位检测方面的应用具有一定的指导意义.     

Photonic slide rule with metasurfaces

As an elementary particle,a photon that carries information in frequency,polarization,phase,and amplitude,plays a crucial role in modern science and technology....     

The contact problem of hard contact materials linear ultrasonic motors

Hard contact materials, such as AL₂O₃ ceramic, have been used widely to improve motion accuracy of linear ultrasonic motors (LUSM). Nevertheless, experimental results show that, for this kind of LUSM, the contact frequency between the stator and the slider is far less than the frequency of the driving signals, which prevents the vibration energy of the stator from being utilized fully. However, almost all existing theoretical models assume that the stator and slider will come into contact in each driving signal cycle, which lead to the great difference between the theoretical results and the actual situation. In order to solve this problem, theoretical analysis and experimental investigation on the micro-impact processes of hard contact materials linear ultrasonic motors (HLUSM) are conducted in this research. Some parameters, which are closely related to the contact state, have been investigated through modelling the high frequency micro-amplitude contact behaviour on the contact interface in normal direction. It is found that the stiffness of the stator supporting spring, the high frequency vibration amplitude of the driving tip and the low-frequency response amplitude of the stator centre of mass (COM) are important factors affecting the contact frequency. Simulation and experimental results show that increasing the value of the stiffness of the stator supporting spring and decreasing the amplitude of the low-frequency response of stator COM can improve the contact frequency. Moreover, experimental results show that the output power of the linear ultrasonic motor is effectively improved in the ideal contact state. The efficiency is improved by approximately 50 %.     

变压器局部放电检测声阻抗匹配研究

局部放电检测技术是变压器绝缘诊断的重要手段之一,而外置式超声法是目前使用较多的超声检测法。针对当前外置式超声检测法灵敏度较低的问题,文中研究了声阻抗匹配提高变压器局部放电超声信号透射强度的可行性。经理论分析发现,通过在变压器油和外壳之间加入匹配层,且满足匹配层声阻抗介于变压器油和外壳的声阻抗之间,能增大超声波信号的透射系数,获得了透射系数随频率变化的规律及中心频率和匹配层厚度的关系。模拟试验表明,在变压器油与变压器外壳之间加入声阻抗匹配层后,测得的超声波信号幅值约为未设置声阻抗匹配层侧的2倍,超声波信号的透射系数得到了显著增强,试验结果验证了声阻抗匹配提高实测超声波信号强度的可行性。     

Fundamental experiments as benchmark problems for modeling ultrasonic micro-impact processes

Many ultrasonic processes are based on the mechanical contact of oscillating parts. Within ultrasonic machining (drilling, milling, grinding) micro impacts lead to abrasion at the processed workpiece and hopefully do not damage the tool. In ultrasonic motors ideally neither part gets worn. Thus the appropriate design of contact partners as well as their kinematics is a substantial task during the development of such devices. A first step to optimize contact mechanics is to understand their behavior and dependencies on parameter variations, such as vibration amplitude and pre-stress of the impacting parts. For a detailed understanding models validated with convincing experimental data from measurements are absolutely essential. This paper focuses on simple vibro-impact experiments which can be used as benchmark data for future models. The setup of the experiment and first experimental investigations are described in detail.     

转子叶片在非均匀来流条件下的流体激振特性

该文通过研究得出非均匀来流对转子叶片流体激振的三个重要特征 :非均匀来流相对于转子叶片的非定常流中主频分量是产生叶片动应力的决定因素 ;非均匀来流的非均匀度 (相当于非定常流的波幅 )大小和叶片流体激振的动应力大小成正比 ;转子叶片流体的定常压力水平与叶片动应力的水平密切相关。图 4表 2