超声研齿振动子系统的研究与变幅杆设计

介绍了超声研齿的原理与方法,对超声研齿振动子系统进行了研究与分析。依据四端网络的基本原理,利用力电类比的方法,给出了换能—变幅器的等效电路图,并通过电路运算,推导出换能—变幅器的频率方程和放大倍数的计算公式。据此,设计出了谐振特性良好的超声研齿换能—变幅器。最后对超声研齿振动系统的谐振特性进行了测量,理论计算与试验基本相符。     

超声电火花复合加工速度工艺试验研究

电火花加工的最大缺点是加工速度低，为了解决这个问题，人们进行了各种试验研究。其中超声电火花复合在加工小孔中可一定程度地提高加工速度，但就其作用机理和适用范围仍存在许多争论。本次试验在D703F高速电火花小孔加工机床上附加陶瓷换能器和变幅杆，通过夹紧装置将变幅杆与工具电极相连，实现电极超声振动的电火花小孔加工。在不同的电参数（电流强度和脉冲宽度）和电极参数（电极直径）下，进行了2种加工方法下的加工速度对比试验。找到了在加工小孔时，是否采用超声电火花复合加工工艺的分界点，对其增加加工速度的现象提出了新的解释。     

石英砂超细粉碎的团聚机理与抑制方法的研究

介绍了球磨法粉碎石英砂的原理和粉体颗粒的粒度分布特征,分析了球磨过程中石英粉体颗粒团聚的机理,提出了增加分散剂和分散介质解决球磨过程的团聚问题,并定量地研究了分散剂和分散介质的交互作用关系。粉体颗粒的团聚严重影响检测精度,本文结合超声波技术,研究了石英粉体超声分散方法,确定了最佳超声分散时间。     

提高混凝土结构成像质量的技术研究

超声检测中,发现使用的商用超声传感器工作在谐振频率时会产生余振,为此,提出一种基于数字滤波的补偿方法,对传感器的频响特性进行有效补偿,抑制余振产生;而在使用低频信号检测时,表面直达波与浅层目标的反射信号常常又交叠在一起,有时很难分辨,影响了检测分辨力,因而开发了一种波包分解程序,找出各个波包的位置.将表面直达波与反射波分离开,消除表面直达波的干扰。在成像实验中使用这两种方法发现,不仅余振基本得到抑制,目标反射信号可以得到"复现",而且还可以完全分离并去除表面直达波,最后给出了实验成像结果,可以看出明显的效果。     

基于ARM7+FPGA的磁致伸缩超声波位移测量系统

铁磁晶体在外磁场中被磁化时,其长度尺寸及体积大小均发生变化,这一现象称为磁致伸缩现象.随着嵌入式系统和现场可编程器件应用的不断普及,利用磁致伸缩及其逆效应产生或接收超声波的技术用于位移（距离）的测量正在国内逐步推广.基于ARM7＋FPGA的磁致伸缩超声波位移测量系统,在传统设计的基础上利用FPGA的特点,通过增加数字峰值检测和增益调整电路,使系统可以方便的实现多点测量和量程拓展,同时充分发挥FPGA快速准确测量时间、编程方便灵活和ARM7快速、计算能力强的优势,并且采用实时校正法保证系统的测量准确度.     

基于小波免疫系统的超声无损检测数据判读研究

根据小波包分析和人工免疫系统的原理,提出了一种基于小波免疫系统的超声检测缺陷分类判读系统。针对小波包分析的特点,将其用来对超声回波信号进行分析,获取信号特征向量作为原始数据,利用匹配算法对原始数据进行自我-非我分析。将此系统应用到航空锻件缺陷分类判读中,取得了良好的效果。     

面向直线超声电机定子机电耦合模型的研究

针对所设计的一台驻波型直线超声电机,利用分析动力学的Lagrange方程,采用振型假定法建立定子的机电耦合模型。运用该模型可以计算出该超声电机定子在特定模态下的模态质量、模态刚度等参数。利用ANSYS计算结果对该模型的计算结果进行了验证,并给出了实际电机定子的频率值。结合电机的摩擦模型,可预估出电机的性能,可实现该类型电机的设计、仿真一体化。     

薄壁容器焊缝的超声波探伤方法

论述薄壁容器焊缝的超声波探伤技术,制作“距离—波幅”曲线,为检测提供了方便。富拉尔基发电总厂一期氢罐检测的实例证明此种检测方法是行之有效的。     

直线超声电动机驱动的平面3-PRR并联平台视觉精密定位

提出一种直线超声电动机驱动的平面3-PRR并联平台,研究并联平台视觉精密定位技术。给出并联平台结构并采用矢量链法得到并联平台运动学模型。针对并联平台动平台位姿测量问题,利用视觉系统作为反馈单元,通过图像处理技术对动平台上的人工特征中心定位,实现对动平台位姿精确测量;针对传统PID关节控制器在实际控制中问题,采用基于扰动观测器的并联平台支链控制器模型。试验结果表明：对于目标位置为(20 mm,20 mm),并联平台半闭环控制精度约为±500 µm,而通过视觉定位精度达到±5 µm。视觉定位较半闭环控制大幅提高了并联平台定位精度,能够满足并联平台大行程、高精度定位的需求。     

基于ANSYS的超声切削传振杆结构优化设计

利用传振杆的基频共振频率方程,设计出传振杆,对传振杆开斜槽与不开斜槽两种情况进行仿真对比,有斜槽的传振杆中产生了螺旋波,实现纵-扭复合振动。对传振杆的长度,斜槽的个数,斜槽的宽度进行仿真分析,得到较接近设计理论值的参数,并通过阻抗实验测试验证了分析结果,对实际应用有重要的参考。