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超声焊接的力负载特性研究
1
作者
姚震
莫毅强
+1 位作者
罗子伦
雷广伟
《机械设计与制造》
北大核心
2025年第4期159-162,168,共5页
超声焊接过程中,力负载对换能器的阻抗影响较大,超声电源匹配参数也要依据负载特性进行设计。分析了塑料超声焊接换能器的静压力和动态力的阻抗特性,通过实验验证静压力下机械等效谐振电阻与加工过程的电学谐振电阻平均值近似;区别于传...
超声焊接过程中,力负载对换能器的阻抗影响较大,超声电源匹配参数也要依据负载特性进行设计。分析了塑料超声焊接换能器的静压力和动态力的阻抗特性,通过实验验证静压力下机械等效谐振电阻与加工过程的电学谐振电阻平均值近似;区别于传统的串联谐振频率匹配理论,提出基于力负载下的换能器纯阻性谐振频率匹配方法,并以电感电容L型匹配拓扑为例进行了测试试验。结果表明,新方法能够适应焊接过程的阻抗变化,在频率跟踪的前提下实现理想匹配。
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关键词
超声焊接
负载特性
LC匹配
谐振电阻
电谐振频率
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职称材料
超声焊接全状态频率跟踪算法
2
作者
姚震
罗子伦
+4 位作者
刘凯捷
丁荣杰
莫毅强
何建
乌斯别斯基·亚历山大
《应用声学》
CSCD
北大核心
2024年第1期190-197,共8页
超声金属焊接负载重且变化剧烈,易导致换能器出现无阻性点和电源频率误跟踪。基于梅森等效模型,提出一种能同时计算出谐振频率与反谐振频率,避免误跟踪的全状态频率跟踪算法。存在阻性点时,利用3个不同发波频率及其对应的相位差,算出跟...
超声金属焊接负载重且变化剧烈,易导致换能器出现无阻性点和电源频率误跟踪。基于梅森等效模型,提出一种能同时计算出谐振频率与反谐振频率,避免误跟踪的全状态频率跟踪算法。存在阻性点时,利用3个不同发波频率及其对应的相位差,算出跟踪目标频率;当换能器处于无阻性点状态时,把跟踪目标变为相位差最小点,从而实现全状态频率跟踪。通过仿真软件对算法进行仿真,算法能有效避免误跟踪。焊接试验结果表明,能较易实现谐振频率和反谐振频率的频率跟踪,在无阻性点的工况下焊接过程平稳。
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关键词
频率跟踪
全状态控制
误跟踪
超声电源
超声金属焊接
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职称材料
非线性工作状态压电换能器匹配技术
被引量：
4
3
作者
姚震
莫毅强
+2 位作者
罗子伦
何建
雷广伟
《应用声学》
CSCD
北大核心
2023年第2期379-385,共7页
针对压电换能器在大功率下存在复杂非线性而导致匹配参数难以优化的问题,以大功率超声金属焊接为例,通过采集测试焊接过程换能器两端电压的幅值与频率,建立换能器反谐振电阻与驱动电压有效值、频率之间的数学模型;提出基于反谐振电阻模...
针对压电换能器在大功率下存在复杂非线性而导致匹配参数难以优化的问题,以大功率超声金属焊接为例,通过采集测试焊接过程换能器两端电压的幅值与频率,建立换能器反谐振电阻与驱动电压有效值、频率之间的数学模型;提出基于反谐振电阻模型的最优功率匹配方法,推导了匹配电感电容的计算公式。最后实验验证了数学模型的准确性,且当换能器输入功率在最优功率附近时,匹配网络电能传输效率最高。
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关键词
压电换能器
超声金属焊接
反谐振电阻
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职称材料
题名
超声焊接的力负载特性研究
1
作者
姚震
莫毅强
罗子伦
雷广伟
机构
广东工业大学
广州市科普超声电子技术有限公司
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2025年第4期159-162,168,共5页
基金
广东省科技计划项目(2021A0505030068)。
文摘
超声焊接过程中,力负载对换能器的阻抗影响较大,超声电源匹配参数也要依据负载特性进行设计。分析了塑料超声焊接换能器的静压力和动态力的阻抗特性,通过实验验证静压力下机械等效谐振电阻与加工过程的电学谐振电阻平均值近似;区别于传统的串联谐振频率匹配理论,提出基于力负载下的换能器纯阻性谐振频率匹配方法,并以电感电容L型匹配拓扑为例进行了测试试验。结果表明,新方法能够适应焊接过程的阻抗变化,在频率跟踪的前提下实现理想匹配。
关键词
超声焊接
负载特性
LC匹配
谐振电阻
电谐振频率
Keywords
Ultrasonic Welding
Load Characteristic
LC-Matching
Resonance Resistance
Electrical Resonant Frequency
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
TB559 [理学—声学]
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职称材料
题名
超声焊接全状态频率跟踪算法
2
作者
姚震
罗子伦
刘凯捷
丁荣杰
莫毅强
何建
乌斯别斯基·亚历山大
机构
广东工业大学
广州市科普超声电子技术有限公司
白俄罗斯国家科学院国际技术转移中心
出处
《应用声学》
CSCD
北大核心
2024年第1期190-197,共8页
基金
广东省科技计划项目(2021A0505030068)
文摘
超声金属焊接负载重且变化剧烈,易导致换能器出现无阻性点和电源频率误跟踪。基于梅森等效模型,提出一种能同时计算出谐振频率与反谐振频率,避免误跟踪的全状态频率跟踪算法。存在阻性点时,利用3个不同发波频率及其对应的相位差,算出跟踪目标频率;当换能器处于无阻性点状态时,把跟踪目标变为相位差最小点,从而实现全状态频率跟踪。通过仿真软件对算法进行仿真,算法能有效避免误跟踪。焊接试验结果表明,能较易实现谐振频率和反谐振频率的频率跟踪,在无阻性点的工况下焊接过程平稳。
关键词
频率跟踪
全状态控制
误跟踪
超声电源
超声金属焊接
Keywords
Frequency tracking
Full-state control
Mis-tracking
Ultrasonic generator
Ultrasonic metal weld-ing
分类号
TB552 [理学—声学]
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职称材料
题名
非线性工作状态压电换能器匹配技术
被引量：
4
3
作者
姚震
莫毅强
罗子伦
何建
雷广伟
机构
广东工业大学
广州市科普超声电子技术有限公司
出处
《应用声学》
CSCD
北大核心
2023年第2期379-385,共7页
基金
广东省科技计划项目(2021A0505030068)。
文摘
针对压电换能器在大功率下存在复杂非线性而导致匹配参数难以优化的问题,以大功率超声金属焊接为例,通过采集测试焊接过程换能器两端电压的幅值与频率,建立换能器反谐振电阻与驱动电压有效值、频率之间的数学模型;提出基于反谐振电阻模型的最优功率匹配方法,推导了匹配电感电容的计算公式。最后实验验证了数学模型的准确性,且当换能器输入功率在最优功率附近时,匹配网络电能传输效率最高。
关键词
压电换能器
超声金属焊接
反谐振电阻
Keywords
Piezoelectric ultrasonic transducer
Ultrasonic metal welding
Anti-resonant resistance
分类号
TB559 [理学—声学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
超声焊接的力负载特性研究
姚震
莫毅强
罗子伦
雷广伟
《机械设计与制造》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
超声焊接全状态频率跟踪算法
姚震
罗子伦
刘凯捷
丁荣杰
莫毅强
何建
乌斯别斯基·亚历山大
《应用声学》
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
非线性工作状态压电换能器匹配技术
姚震
莫毅强
罗子伦
何建
雷广伟
《应用声学》
CSCD
北大核心
2023
4
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职称材料
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