圆柱圆锥复合型变幅杆的有限元分析

变幅杆是超声波加工中一个重要的组成部分,为了把变幅杆振幅放大和有效的把声能传递给负载,就需要对其进行动力学分析。但复合型变幅杆的截面变化复杂,传统的分析方法求解起来比较困难,甚至有些是无法求解的。通过采用有限元的分析方法,对复合型变幅杆进行模态分析找出在超声波发生器的激振频率范围内的共振频率。在此频率下对变幅杆输入端施加一个随时间按正弦规律变化的振幅,进行谐响应分析得出在输出端的振幅,从而得到变幅杆的放大比。并可求解出变幅杆在承受随时间按正弦规律变化的轴向载荷时的稳态响应,保证了变幅杆可靠有效的工作,从而提高了超声波加工效率。     

多杆系统中导波能量传递特性试验研究

超声导波技术具有应用于平行钢丝拉索缺陷检测的巨大潜力,分析导波能量在平行钢丝拉索中的传递特性是利用导波技术进行缺陷检测的重要前提。采用研制的基于磁致伸缩传感器的检测系统,试验研究L(0,1)模态能量在多杆系统内部的传递规律,发现了主、被动杆间导波能量交替振荡传递的现象,影响传递规律的主要因素包括导波激励频率、杆间接触效应强弱以及杆间耦合次序等。为分析上述新现象的机理,在考虑机械接触效应的双直杆模型基础上,进一步引入杆间径向耦合振动,建立适用于多杆系统的修正等效模型,模型计算结果可用于定性分析和预测多杆系统内能量交替振荡传递的试验现象,分析所得规律与试验结果具有较好的一致性。     

圆柱圆锥型变幅杆的设计

超声波加工广泛用于玻璃、陶瓷等硬脆性材料,其重要部件——变幅杆直接影响着加工效率。为了有效地将振幅放大并传递到工具头,就需要对变幅杆进行设计和计算。当变幅杆的固有频率等于工作频率时,变幅杆的振幅达到最大,这时对于圆柱圆锥复合型变幅杆可利用波动方程分别求解出圆柱段和圆锥段的共振长度,从而计算出整个变幅杆的长度。     

频率修正在超声变幅杆设计中的研究与应用

超声变幅杆在沿轴线方向作纵向振动时,由于存在泊松效应,纵向振动会引起变幅杆沿径向方向的横向振动。传统变幅杆在设计过程中,忽略横向振动的影响则会导致计算出的谐振频率高于实际频率。为了让变幅杆理论设计谐振频率与实际频率相符合,分别对简单圆柱杆和阶梯形变幅杆进行研究,推导出常用半径比范围内简单阶梯形变幅杆的频率修正公式,使其满足设计和使用要求,并可以减少能量传输过程中的能量损耗。     

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.     

某塔架摆杆系统水平杆动力学建模与分析

综合运用刚度等效原理、质量等效原理等思想将水平杆处理成等效连续介质模型。在该模型的基础上运用有限段离散时间传递矩阵法对水平杆进行动力学计算,计算结果与试验结果基本吻合,验证了等效模型的实用性和有限段离散时间传递矩阵法在水平杆动力学分析中的可行性。     

物料检测超声缓冲杆材料的研究

借助缓冲杆对熔融状态下的聚合物进行检测是一种有效的方法,但缓冲杆的材料不同会影响检测效果。本文就超声缓冲杆的材料进行研究,利用有限元的方法对超声波在铝杆和聚醚醚酮(PEEK)杆中的传播进行了仿真。试验结果表明,使用PEEK杆作缓冲杆可以使超声回波信号具有较高的幅值和信噪比。     

液压肘杆压力机

<正> 该压力机由液压缸(a)、肘杆(b)和传递变形力的模具组成。液压缸和肝杆安装在压机工作台(c)的下半部,这种布置的优点在于形成了一种新型的肘杆式液压机结构。该结构不仅引程可以调节,而且压力也可以控制。行程大小可在20毫米到125毫米     

三叉杆滑移式万向联轴器滑动销杆运动分析

三叉杆滑移式万向联轴器因为可以传递更大的转矩而被广泛应用于前驱汽车的驱动桥中。其中,滑动销杆是三叉杆滑移式联轴器的重要传动部件。对滑动销杆进行运动学分析,简化几何模型并建立分析坐标系,运用方向余弦矩阵对滑动销杆的运动进行分析。通过MATLAB软件进行数值模拟并在Pro/E软件中进行运动学仿真,研究联轴器输入轴与中间轴夹角和转动频率分别对滑动销杆在三叉杆套筒孔中的运动的影响。结果表明滑动销杆运动的最大位移和最大速度都会随着输入轴和中间轴夹角的增大而增大。最大位移即振幅不受联轴器转动频率变化的影响,而最大速度则与转动频率成正比。滑动销杆的运动分析是三叉杆滑移式万向联轴器运动特性的重要组成部分,并为进一步研究其动力学特性和润滑特性提供了基础。     

一种简便的登杆工具创新方案研究

在电网检修作业中,有很多需要登杆开展的作业。检修人员登杆作业需要耗费较大的体力,同时也会存在较多的安全风险等系列问题。在各类登杆作业项目中,有一部分简单的作业项目,例如简单的登杆检查、物品传递、清理障碍和装设临时拉线等。这种工作量不大的作业,往往仅登杆过程就耗费了大量的时间,低效而繁琐。因此,探索通过改进作业工具和方法的方式,减少不必要的人机损耗,不但可以提高作业效率,也能减少作业安全风险。现通过创新手段,研究一种具有部分替代作用的登杆工具,从而达到提高效率、降低成本的目的。     

给定摆杆输出扭矩设计摆杆凸轮机构的理论和方法

采用能量法对给定摆杆输出扭矩进行凸轮廓线设计。为了确保传动性能，对凸轮主动和摆杆主动两种情况下的压力角进行计算。     

单一变幅杆的设计分析

超声变幅杆是超声加工设备中超声系统的重要组成部分之一。通过合理的设计,变幅杆才能将输入的振动放大合适的倍数后再传递出去。单一变幅杆在设计时需要考虑诸多问题。本文为了研究方便,设定变幅杆为理想状态,以此来分析变幅杆的性能参数。以圆锥变幅杆为例,分别讨论了变幅杆无负载条件下和有负载条件下的情况,并利用谐振方程进行了设计计算。本文还通过计算研究了简单形状的加工工具头对变幅杆的影响。通过定性分析讨论了变幅杆参数变化以及工具杆与变幅杆连为一体的利弊。     

带翅片焊接超声波导波杆在高温管道壁厚在线检测中的应用

将与管道材料相同的导波杆以全焊透的形式垂直地焊接在管道的监测部位,导波杆端部采用翅片风冷,使端部温度降低到可以使用常规超声波探头及耦合剂进行测厚,以实现高温高压管道壁厚超声波监测。以不锈钢材料为例,对焊接导波杆的圆平板进行了测量,测量结果与壁厚实际值能较好地吻合。     

超声波加工装置的改善

超声波加工装置,是一种利用超声波发生器发出的超声波来激发加工用粉体对工件进行研磨加工的装置。在以往的加工过程中,不足之处是研磨粒子相互发生排斥,消耗超声波能量,损耗加工粉体,往往需要不     

变幅杆连接工艺对旋转超声加工质量影响的研究

超声旋转加工是一种适用于脆硬材料加工的新技术,它强化了原加工过程,其加工效率随着材料脆性的增大而提高,实现了低耗能的目标。在超声旋转加工中,超声加工工具与变幅杆的连接对超声振动共振频率和超声波加工性能有很大影响。本文在深入研究旋转超声加工基本原理的基础上,分析了旋转超声加工时能量传递系统的关键制件-变幅杆和工具杆对超声加工精度的影响,并对变幅杆和工具杆制造工艺及连接的方法进行了初步研究。     

超声波加工装置的改善

<正> 超声波加工装置,是一种利用超声波发生器发出的超声波来激发加工用粉体对工件进行研磨加工的装置。在以往的加工过程中,不足之处是研磨粒子相互发生排斥,消耗超声波能量,损耗加工粉体,往往需要不     

平面多杆机构杆组自动生成方法

阿苏尔杆组理论指出,通过对不同运动链选取不同的机架和原动件,能够得到各种可能的阿苏尔杆组与机构构型。基于这一理论提出一种阿苏尔杆组的自动生成方法。针对杆组的结构特点,提出简单易行的杆组同构判别方法,该判别方法也适用于平面多杆机构运动链的同构判别。联合应用运动链的邻接矩阵与关联矩阵,使得自动生成算法与计算机编程相结合,实现了平面多杆机构杆组的自动生成。该自动生成机构杆组的方法理论简单,编程可操作性强,能够实现多杆运动链在构成机构时杆组的准确快速的拆分。该方法将杆组的拆分过程与由杆组搭接形成机构的过程相联系,对拆分得到的所有杆组与机构构型进行同构判别,得到了六杆以内的13种杆组,以及由八杆运动链构成的153种机构。     

空间杆系结构布局优化的能量法

杆系结构作为航天器的支承结构,已经被广泛地应用于各类天线展开机构中。杆系结构的构型设计对航天器整体构架性能是至关重要的。从能量的观点,采用满应力设计方法,对空间多自由度杆系结构进行了布局优化研究,通过对不同构型优化结果的分析比较,提出了空间杆系结构布局优化原则,对高效率杆系方案的选取和设计具有指导意义。     

基于结构界面波能损耗的螺栓联接结构健康监测

针对工程实际中的螺栓松动问题,基于压电陶瓷片激发的超声波通过粗糙接触界面后的能量损耗变化与螺栓预紧力的关系,提出了一种螺栓联接结构压电主动式健康监测的方法。通过有限元法模拟了超声波通过螺栓联接界面的传播过程,分析了超声波通过联接界面后的波能损耗变化,并进行实验验证。结果表明:随着预紧力的增加,超声波通过联接界面后的波能损耗减小,波能损耗与预紧力呈单调变化关系。利用该性质监测螺栓联接松动具有很好的应用前景。     

三叉杆滑移式万向联轴器的振动分析

阐述了应用传递矩阵法解决三叉杆滑移式万向联轴器机构中的振动问题。在分析中，同时考虑了两个方向的横向振动，轴向振动和扭转振动，讨论并建立了系统的传递矩阵和传递关系，得到了求解系统的固有频率的表达式，为三叉杆滑移式万向联轴器系统的性能分析提供了理论依据。