大直径缸套功率超声振动珩磨装置的研制

介绍了功率超声振动珩磨装置,它是机、电、声一体化高新技术产品,是一种提高发动机缸套表面质量的新型加工设备,这种高新技术产品的组成及结构,可以广泛应用于机动车辆行业,详细地介绍了超声波发生器、换能器、变幅杆、弯曲振动圆盘、声振系统等各组成部分的工作原理及具体的设计和应用,最后,介绍它的优点,以便引起同行的重视,使这一高新技术产品尽快实现产业化并得到广泛的应用以便促进我国的民族产业的发展,适应加入WTO的需求,增加国际竞争力.     

电磁超声表面波辐射声场的三维有限元分析

为了得到电磁超声表面波换能器在被测试件表面和内部的辐射声场分布,采用ANSYS有限元仿真软件对电磁超声换能器辐射声场进行仿真.建立了电磁超声换能器三维有限元模型并进行了优化,给出了被测试件中感生涡流与换能器激励线圈参数的量化关系.通过电磁结构耦合的方法得到被测试件内部及表面不同方向质点的位移变化,分析了在被测试件内部的辐射声场分布,并给出了被测试件表面辐射声场的指向性规律.根据仿真模型搭建了电磁超声探伤平台,实验结果与指向角仿真结果基本吻合.实验结果表明：对电磁超声表面波辐射声场的有限元仿真,为其设计优化、实际探伤范围的确定、接收线圈放置位置,以及收发装置的安装角度提供了依据.     

改善超声清洗中声场均匀性的研究进展

超声清洗是功率超声最为广泛的应用之一,清洗效果受各种条件影响。为了改善驻波声场对清洗效果的影响,分析了声场分布在超声清洗中的影响作用,综述了近年消除驻波、改善声场均匀性的超声清洗新技术,对超声清洗技术的发展作出了展望。     

超声珩磨中声空泡溃灭微射流冲击特性的研究

超声珩磨加工过程中会产生强烈的声空化现象,近壁空泡溃灭会产生高速微型射流,冲击材料表面造成变形损伤.为探究空泡溃灭微射流的冲击特性及其对壁面材料的作用,选用sph-fem方法,建立微射流冲击壁面模型,进行仿真分析,并设计超声珩磨谐振系统空化试验.结果表明:微射流冲击壁面后形成高速侧向射流,且其最大速度可达到冲击速度的1.593倍,高速侧向射流对材料产生剪切作用;微射流冲击中后期射流中部粒子在激波作用下反向运动向上凸起;微射流冲击后壁面产生直径约8μm,深约0.173μm的微型凹坑,凹坑边缘有材料隆起,射流边缘冲击效应最强;试验中单微射流冲击下产生的凹坑直径在6~12μm之间,与仿真分析结果一致.     

喷射流场及其辐射声场数值模拟

为研究喷管结构对射流噪声的影响,采用大涡模拟对不同截面形状喷口形成的非定常湍射流场进行了数值模拟.在流场计算的基础上,结合Ffowcs Williams-Hawkings积分方程对远场声场进行了计算,得到不同喷管结构对应的湍射流场的流动结构及其辐射噪声的频谱特性.计算结果表明,椭圆形截面喷管的出口附近存在大量的旋涡结构,增大了射流边界层处的气流掺混,从而降低了射流核心区的长度,有效抑制了喷射噪声,在5种不同结构的喷管中,椭圆形截面的喷管对应的辐射声压最低,而矩形喷管对应的辐射声压最高;在射流方向的30°～75°扇形区域内,辐射声信号最强且存在明显的指向性.     

剪切流场下超声微泡与内皮细胞黏附规律及其应用

新型超声造影剂(超声微泡)的开发已经逐渐成为超声医学的研究热点。该文综述了各类靶向超声微泡在外周血管疾病的超声诊断领域中的研究进展,尤其是在动脉粥样硬化早期诊断和分子影像中的应用。同时还深入阐述了靶向超声微泡在剪切流场下与血管内皮细胞之间的黏附动力学规律,为靶向超声微泡最终广泛应用于临床提供了实验依据和参考信息。     

功率超声对纯铝凝固过程的影响及衰减特性分析

研究了超声波对凝固过程的影响,探讨了不同超声功率对纯铝凝固过程冷却温度变化,声流和空化对细化晶粒的作用,实验结果表明:在不同超声功率下处理的铸锭,凝固时间缩短,温度分布更加均匀,温度梯度场变小,在不同功率超声振动下凝固组织平均晶粒尺寸从500 μm变成为90 μm,但随着超声功率的增加细化程度不再明显.超声的衰减作用使铸锭不同位置的晶核细化程度有很大的不同,由于空化效应和声流搅拌双重作用效应,使凝固组织细化程度提高.