线性变厚度圆盘径向振动及其等效电路研究

研究了厚度沿半径方向线性变化的盘形聚能器的超声径向振动,导出了其机电类比等效电路图。从等效电路得出了其径向共振频率方程和公式。利用FEM进行了数值模拟,并从实验上进行了验证,理论与实验符合较好,为超声径向振动盘形聚能器的工程设计提供了一种便捷的分析方法。     

大尺寸余弦形超声变幅杆的设计

通过瑞利的近似理论假设,对大尺寸的余弦形变幅杆的纵向振动的共振频率进行了修正,得到了修正频率表达式。利用有限元软件ANSYS对一组大尺寸的余弦变幅杆进行模态分析。并发现当R1/L〉0.5时,振动时伴随有弯曲振动或扭转振动,振动较为复杂,此时瑞利理论不再适用。但需要指出的是,与一维理论相比,修正后的值适用范围更大,因此对大尺寸的余弦形超声变幅杆的工程计算具有一定的指导意义。     

有限长各向同性圆柱体耦合振动的研究

按照耦合振动理论,用解析方法研究了有限长各向同性圆柱体的耦合振动,推出了用于设计及计算共振式圆柱振动器的频率方程,分析了振动体内纵向与径向振动之间的耦合关系。理论分析表明,无限长细棒的纵向及径向振动理论,薄板的径向振动理论以及无限介质中的纵向振动理论,都可由本文得出的理论推出。与数值方法相比,解析法计算简单,物理意义明显。实验表明,由本文理论得出的有限长圆柱振动器的共振频率与现有的理论结果及实验都非常符合,与一维振动理论的结果相比,耦合振动理论得出的振动体的共振频率与实验测量值更加符合。     

大振幅纵-扭复合振动模式超声变幅杆

研究了纵向及扭转振动在指数型变幅杆中的传播规律。通过选择指数型变幅杆的截面函数变化形式，导出了在同一变幅杆中纵向及扭转振动同频共振的条件，推出了指数型纵－扭复合变幅杆的频率设计方程，为超声应用技术中纵－扭复合振动系统的研究及开发奠定了一定的理论基础。     

双激励源压电陶瓷超声换能器的共振频率特性分析

 本文对具有两组压电陶瓷激励元件的夹心式功率超声压电换能器进行了理论及实验研究.当换能器中的两组压电陶瓷元件分别被激励时,换能器可以产生两组不同的共振及反共振频率.利用换能器的梅森等效电路,得出了其频率方程.探讨了换能器的共振频率及反共振频率与其几何尺寸及电学边界条件的依赖关系.研究表明,换能器的共振频率不仅与其几何形状和尺寸有关,而且与电学边界条件有关.在同样的几何尺寸下,电端开路时的共振及反共振频率大于电端短路时的共振及反共振频率.在两种电学边界条件下,换能器的共振及反共振频率与几何尺寸之间的依赖关系是相似的,即当换能器圆锥前盖板的半径比增大时,换能器的共振及反共振频率总是降低的.     

刚性壁面附近多空化泡辐射噪声的研究

对空化泡在刚性壁面附近溃灭过程中的辐射声场进行研究,并得出刚性壁面附近单空泡、双空泡的辐射声压分布。研究表明由于刚性壁面的影响使得空化泡的辐射声场表现出一定的指向性。双空泡辐射声压分布还与空泡崩溃时间、空泡之间距离以及空化泡初始半径有关。在考虑到声压相位叠加时,待测点处的辐射声压依赖于空泡的声压幅值[p]和两空泡到观察点的声程差[Δ1=l12sinθ1]和[Δ2=l22sinθ2]。计算过程及结果为刚性壁面附近的空化计算提供依据,并为多泡空化的辐射声场分析提供理论依据,有助于修正空化泡的运动方程。     

弯曲振动压电陶瓷换能器

介绍了一种夹心式弯曲振动压电陶瓷换能器，该换能器由压电陶瓷半圆片、前后金属盖板以及预应力螺栓三部分组成，在结构上类似于夹心式纵向振动换能器。从弯曲振动细棒的运动方程出发，得出了夹心式弯曲振动压电换能器的频率设计方程，在此基础上，进行了弯曲振动换能器设计，结果表明，利用本文得出的公式设计换能器，其共振频串的测试值与设计值基本符合。     

切向极化同轴压电陶瓷圆片堆的扭转振动研究

利用压电陶瓷的压电及运动方程。研究了切向极化压电陶瓷细棒及同轴压电陶瓷堆的扭转振动。推出了单一压电陶瓷细棒扭转振动的机电等效图及其输入电阻抗。并得出了其频率方程。在此基础上，利用四端网络理论，研究了切向极化同轴压电陶瓷圆片堆的扭转振动特性，并得出了其网络方程及机电等效图。文中还给出了截面扭转系数以及压电陶瓷细棒扭转振动的机电耦合系数等概念。     

指数型旋转辐射体近场声悬浮系统的声场分析

0引言如何产生足够大的悬浮力是近场声悬浮一个关键问题。本文受到聚焦超声悬浮的启示[1、2],将近场声悬浮系统中的圆盘辐射体用指数型旋转辐射体取代,并建立了其有限元二维模型[3],对其进行了理论分析和计算,并对圆盘及指数型旋转辐射体的辐射声压做了一番比较,发现了当使用后者时,声悬浮的悬浮力有一定的提高。