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基于STM32的频率和功率可调非接触供电超声电源设计 被引量:1
1
作者 徐建新 董博博 +4 位作者 刘礼平 林彬 房丰洲 朱学明 杨兰旗 《声学技术》 CSCD 北大核心 2024年第2期224-233,共10页
为解决接触式供电中漏电、磨损、电能传输不良以及超声电源在加工中谐振频率漂移、跟踪速度慢、输出功率不稳定等问题,文章以STM32单片机作为主控系统,设计了一种频率和功率可调的非接触供电超声电源。根据采样反馈电路采集的电压电流... 为解决接触式供电中漏电、磨损、电能传输不良以及超声电源在加工中谐振频率漂移、跟踪速度慢、输出功率不稳定等问题,文章以STM32单片机作为主控系统,设计了一种频率和功率可调的非接触供电超声电源。根据采样反馈电路采集的电压电流相位差和有效值信号,采用锁相环和模糊比例积分(Proportional Integral,PI)控制相结合的方法对频率进行跟踪,并用传统PI控制法控制输出功率。在Matlab软件中搭建电源仿真模型,利用附加电阻、附加电感和附加电容模拟加工过程中负载参数的突变,对有频率调节和功率控制子系统以及没有子系统的电源模型分别进行仿真。仿真结果表明,电源输出功率稳定在248 W。当负载参数发生改变时,电源的谐振频率发生漂移,经过频率自动跟踪子系统的调节后,电源在0.01 s后重新回到谐振状态。此控制算法实现了频率快速跟踪和功率控制。 展开更多
关键词 非接触供电超声波电源 负载参数 频率快速跟踪 功率控制
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空化超声滚压对7075铝合金表面质量的影响
2
作者 郑建新 邓瀚林 +3 位作者 郭永磊 商映举 贾留银 崔晓斌 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第4期111-116,共6页
目的 为了研究超声滚压加工过程中空化效应对零件表面质量的影响,方法 以车削后的7075-T6铝合金为加工对象,进行空化超声滚压和普通超声滚压工艺对比试验,使用表面粗糙度仪测量加工后的工件表面粗糙度,采用显微硬度计测量工件表面显微硬... 目的 为了研究超声滚压加工过程中空化效应对零件表面质量的影响,方法 以车削后的7075-T6铝合金为加工对象,进行空化超声滚压和普通超声滚压工艺对比试验,使用表面粗糙度仪测量加工后的工件表面粗糙度,采用显微硬度计测量工件表面显微硬度,并用超景深测量仪测量工件表面微观形貌。结果 结果表明,普通超声滚压和空化超声滚压均能降低滚压加工后的工件表面粗糙度,增大表面显微硬度。随着静压力增大,两种超声滚压加工方式获得的表面粗糙度均呈逐渐降低趋势,而表面显微硬度均呈逐渐增大趋势。超声滚压加工通过削峰填谷作用使工件表面变光滑。相对于普通超声滚压,空化超声滚压的空化效应引起的冲击波和微射流可以进一步促进材料表层的塑性流动,使工件表面经空化超声滚压加工后能获得更低的表面粗糙度和更高的显微硬度,更加平整。在本文试验条件下,空化超声滚压加工后的表面粗糙度最低可达0.038μm,表面显微硬度最高可达210.07 HV0.1。相同静压力下,空化超声滚压加工相较于普通超声滚压加工,表面粗糙度最大可降低42.2%,表面显微硬度最大可提升2.6%。结论 试验证实了在超声滚压加工过程中引入空化效应可进一步提高工件表面强化质量。 展开更多
关键词 超声滚压 空化效应 表面质量 显微硬度
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超声冲击对Q355B钢焊接接头组织和性能的影响 被引量:1
3
作者 陈铃 隋荣娟 +2 位作者 陈颂英 郭蕊 侯文捷 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期74-79,共6页
为研究超声冲击处理对Q355B钢焊接接头的影响,通过组织观察、残余应力测试、显微硬度测试和耐磨性测试,分析超声冲击对焊接接头残余应力、耐磨性的改善。结果表明:超声冲击可细化材料近表面晶粒,使焊接接头表面残余应力由拉应力转变为... 为研究超声冲击处理对Q355B钢焊接接头的影响,通过组织观察、残余应力测试、显微硬度测试和耐磨性测试,分析超声冲击对焊接接头残余应力、耐磨性的改善。结果表明:超声冲击可细化材料近表面晶粒,使焊接接头表面残余应力由拉应力转变为压应力,且对横向残余应力的调控更有效,应力降幅为339 MPa;超声冲击也能够提高材料表面硬度,与原试样相比,冲击后硬度提高了38HV;与原试样比较,100℃下超声冲击试样的摩擦因数降低了0.15,磨损率降低了14%,磨损机理从单一的磨粒作用转变为包含磨粒、粘着两种因素的复合作用。超声冲击后表面出现塑性变形,表面晶粒细化,引入了残余压应力,同时形成了硬化层,使焊接接头在100℃下的耐磨性提升。 展开更多
关键词 超声冲击 焊接残余应力 Q355B钢 耐磨性
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超声能场在金属增材制造组织性能调控中的应用
4
作者 姜风春 韩筱凡 +6 位作者 果春焕 陈祖斌 董涛 张贺新 李海新 杨振林 孙文瑶 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期14-31,共18页
针对金属增材制造构件存在微观组织缺陷、残余应力及各向异性等问题,各种组织性能调控技术应运而生。结合近年来超声能场对增材制造组织性能调控的研究工作,详细分析了超声能场在增材制造过程中的“液-固”双重效应,总结了超声能场对增... 针对金属增材制造构件存在微观组织缺陷、残余应力及各向异性等问题,各种组织性能调控技术应运而生。结合近年来超声能场对增材制造组织性能调控的研究工作,详细分析了超声能场在增材制造过程中的“液-固”双重效应,总结了超声能场对增材制造金属材料的显微组织及其表面粗糙度、显微硬度、残余应力、耐腐蚀等性能的影响。研究表明,超声能场使材料内部组织晶粒显著细化、孔隙率降低、耐腐蚀性能提高;同时使增材制造构件显微硬度升高,应力状态向有利于构件性能的残余压应力转变。 展开更多
关键词 超声能场 增材制造(AM) 超声冲击(UIT) 细化晶粒 残余应力 显微硬度
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基于SPH算法的磨粒冲击工件表面过程数值模拟 被引量:18
5
作者 吕东喜 黄燕华 +1 位作者 唐永健 王洪祥 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期169-174,共6页
以Johnson-Holmquist ceramic脆性材料本构模型为基础,借助光滑质点流体动力学方法,实现对旋转超声加工中脆性材料内部裂纹形成及扩展过程的数值模拟。仿真结果表明,冲击裂纹的产生对减小亚表层裂纹扩展深度有利;冲击裂纹形成及扩展主... 以Johnson-Holmquist ceramic脆性材料本构模型为基础,借助光滑质点流体动力学方法,实现对旋转超声加工中脆性材料内部裂纹形成及扩展过程的数值模拟。仿真结果表明,冲击裂纹的产生对减小亚表层裂纹扩展深度有利;冲击裂纹形成及扩展主要取决于磨粒冲击作用产生的拉应力大小。通过对磨粒垂向切削力研究发现,冲击裂纹及亚表层裂纹产生有利于减小磨粒垂向切削力;材料局部崩碎现象出现是切削力在较大范围内波动的主要原因。通过与Conway刻划实验结果进行对比发现,裂纹扩展方向模拟值与实验值基本相符,验证利用SPH方法对脆性材料切削加工过程中裂纹形成及扩展过程进行数值仿真的可行性。 展开更多
关键词 旋转超声加工(RUM) SPH Johnson-Holmquist ceramic(JH-2) 脆性材料 裂纹
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超声刀切割系统的模态分析 被引量:17
6
作者 刘井权 闫久春 杨士勤 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期435-438,共4页
采用有限元方法分析了超声切割刀片与变幅杆的匹配规律 ,探讨了切割刀片几何尺寸的变化对变幅杆与切割刀片组合体固有频率的影响 .分析结果表明 :随着切割刀片长度的增加 ,变幅杆与切割刀片组合体的固有频率下降 ,而振幅放大倍数呈增大... 采用有限元方法分析了超声切割刀片与变幅杆的匹配规律 ,探讨了切割刀片几何尺寸的变化对变幅杆与切割刀片组合体固有频率的影响 .分析结果表明 :随着切割刀片长度的增加 ,变幅杆与切割刀片组合体的固有频率下降 ,而振幅放大倍数呈增大趋势 ;切割刀片宽度增加 ,固有频率下降 ;切割刀片的材料性质对整体谐振频率有很大影响 .验证实验表明 ,有限元分析结果与实验结果基本一致 . 展开更多
关键词 超声切割力 模态分析 匹配规律 变幅杆 有限元法 固有频率 超声刀切割系统
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基于NSGA-Ⅱ的钛合金纵扭超声铣削多目标参数优化 被引量:10
7
作者 牛赢 焦锋 +1 位作者 赵波 王晓博 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第21期241-249,共9页
针对钛合金等航空难加工材料加工成本高、效率低、质量差等问题,提出了将纵扭超声振动复合到铣削加工中,采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对加工和超声参数进行多目标优化。基于正交试验,分别建立加工残余应力、表面粗... 针对钛合金等航空难加工材料加工成本高、效率低、质量差等问题,提出了将纵扭超声振动复合到铣削加工中,采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对加工和超声参数进行多目标优化。基于正交试验,分别建立加工残余应力、表面粗糙度、表面硬度、刀具寿命预测模型,并对预测模型进行验证;在此基础上,为获取较大的残余压应力和较高的加工效率,建立多目标优化模型Ⅰ;为获得较大的残余压应力和表面硬度,建立模型Ⅱ;为获得较低表面粗糙度和较大的表面残余压应力,建立模型Ⅲ;为获得较小的表面粗糙度和较高的加工效率,建立模型IV;为获得较低表面粗糙度和较高的刀具使用寿命,建立模型Ⅴ;为获得较低的表面粗糙度和表面硬度,建立模型Ⅵ;通过试验对优化模型和结果进行验证,结果表明,所建立的优化模型能够以较高的精度为不同的工程应用场合提供多种参数优化方案。 展开更多
关键词 TI-6AL-4V 纵扭超声铣削 多目标优化 NSGA-Ⅱ 试验验证
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工件超声振动辅助微通道铣削成形试验研究 被引量:7
8
作者 韩光超 吴文 +1 位作者 徐林红 孙翔宇 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期119-124,共6页
为了改善不锈钢材料的微通道高速铣削成形特性,利用自行研制的具有双直槽结构的矩形六面体超声变幅器实现工件的水平超声振动,对304奥氏体不锈钢板载微通道结构进行工件超声振动辅助微铣削成形加工试验,研究了不同工艺参数对微通道成形... 为了改善不锈钢材料的微通道高速铣削成形特性,利用自行研制的具有双直槽结构的矩形六面体超声变幅器实现工件的水平超声振动,对304奥氏体不锈钢板载微通道结构进行工件超声振动辅助微铣削成形加工试验,研究了不同工艺参数对微通道成形表面质量的影响。试验结果表明:在超声辅助微铣削加工过程中,当工件的水平超声振幅为4μm时可有效改善切削加工表面的粗糙度,偏大或偏小的超声振幅都会导致微通道表面质量变差;当每齿进给量接近刀具最小切削厚度时,微铣刀钝圆半径引起的尺寸效应最为显著,表面切削加工质量较差,而略大于刀具最小切削厚度的微铣削每齿进给量以及较小的轴向切深,都有利于改善不锈钢微通道表面的铣削成形质量。 展开更多
关键词 超声变幅器 工件振动 微通道 微铣削 表面粗糙度
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微晶云母陶瓷微细孔超声加工正交试验 被引量:8
9
作者 王丹 赵万生 +2 位作者 康小明 顾琳 韦红雨 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期46-50,55,共6页
采用工件加振方式的微细超声加工方法和银钨合金工具,在厚度530μm的微晶云母陶瓷圆片上进行微细超声加工试验.通过5因素2水平正交试验分析了超声加工试验中振幅、工具进给速度和转速、工作液中金刚石磨粒粒度及金刚石质量分数对其工具... 采用工件加振方式的微细超声加工方法和银钨合金工具,在厚度530μm的微晶云母陶瓷圆片上进行微细超声加工试验.通过5因素2水平正交试验分析了超声加工试验中振幅、工具进给速度和转速、工作液中金刚石磨粒粒度及金刚石质量分数对其工具体积损耗率的影响,并选择较优的参数组合,加工出孔径Φ80μm、深度530μm、孔侧壁锥度小于0.5°的微晶云母陶瓷通孔. 展开更多
关键词 微细超声加工 微晶云母陶瓷 正交试验
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难加工合金材料复杂曲面磁性磨料光整加工技术 被引量:6
10
作者 马付建 陶德松 +3 位作者 宫臣 康仁科 张生芳 沙智华 《河北科技大学学报》 CAS 2016年第5期449-456,共8页
磁性磨料光整加工技术是一种非常重要的光整加工技术,与低频振动和超声振动相结合,可实现高精度、高质量和高效率的光整加工。介绍了磁性磨料光整加工、振动辅助磁性磨料光整加工及超声辅助磁性磨料光整加工技术的原理和特点及相关的国... 磁性磨料光整加工技术是一种非常重要的光整加工技术,与低频振动和超声振动相结合,可实现高精度、高质量和高效率的光整加工。介绍了磁性磨料光整加工、振动辅助磁性磨料光整加工及超声辅助磁性磨料光整加工技术的原理和特点及相关的国内外研究现状。根据难加工合金材料复杂曲面的特点,提出实现复杂曲面磁性磨料光整加工,需要就以下问题开展进一步研究和探索:通过提高加工间隙的磁通量密度及磁能与其他能量复合来提高光整加工效率;建立复杂曲面磁性磨粒光整加工过程控制函数;探讨在磁极工具的空间几何约束作用下复杂曲面磁性磨料光整加工工艺的规划方法等。 展开更多
关键词 特种加工工艺 难加工合金 复杂曲面 超声 光整加工 磁性磨料
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深孔数控变径超声椭圆振动镗削加工方法研究 被引量:5
11
作者 李文 王晓梅 +2 位作者 徐明刚 张德远 陈华伟 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1021-1027,共7页
深孔镗削采用超声椭圆振动技术具有大幅降低切削力、抑制颤振和提高工件加工精度的优势。为充分发挥超声椭圆振动切削和数控加工优势,在研究固-固界面传振理论基础上,针对长径比大于20的复杂内腔深孔件的加工难题,提出了一种新型数控变... 深孔镗削采用超声椭圆振动技术具有大幅降低切削力、抑制颤振和提高工件加工精度的优势。为充分发挥超声椭圆振动切削和数控加工优势,在研究固-固界面传振理论基础上,针对长径比大于20的复杂内腔深孔件的加工难题,提出了一种新型数控变径超声椭圆双刃镗削加工方法,通过切削对比实验验证了超声变径双刃数控镗削比普通镗削更具有提高加工精度、表面质量、抑制颤振的优势。与普通切削相比,在相同加工参数下,加工孔直径16 mm,长径比23∶1,单边落差0.5 mm的深孔内腔轴类零件,超声镗削可达到表面粗糙度R a为0.65μm,表面质量和加工精度满足设计要求。数控变径超声椭圆振动镗削加工方法为深孔复杂内腔加工提供了一条有效途径。 展开更多
关键词 机械制造工艺与设备 接触界面 超声振动切削 变径镗削 加工精度 表面质量
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旋转超声加工中磨粒冲击作用的仿真分析 被引量:6
12
作者 吕东喜 王洪祥 +2 位作者 唐永健 黄燕华 张海军 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期50-55,共6页
在对单个磨粒进行动力学分析的基础上,定义了评价超声冲击作用大小的量纲一的参数K.采用光滑质点流体动力学(SPH)有限元分析方法,研究了旋转超声加工过程中磨粒的超声冲击作用对材料内部裂纹形成及扩展的影响.仿真结果表明:随着K值的增... 在对单个磨粒进行动力学分析的基础上,定义了评价超声冲击作用大小的量纲一的参数K.采用光滑质点流体动力学(SPH)有限元分析方法,研究了旋转超声加工过程中磨粒的超声冲击作用对材料内部裂纹形成及扩展的影响.仿真结果表明:随着K值的增大,斜向裂纹的倾角减小,扩展深度逐渐降低,磨粒的超声冲击作用是裂纹形成及扩展的主要原因;在切削过程中,随着切削深度的增加,切削力逐渐增大;但是当裂纹产生以后垂向冲击力急剧减小,而横向冲击力变化不大;加工中碎屑的崩碎使磨粒对工件材料具有局部微冲击作用,导致两个方向的切削力都在相对较大范围内波动. 展开更多
关键词 旋转超声加工(RUM) 光滑质点流体力学(SPH) 脆性材料 裂纹
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附件化超声振动工作台设计及有限元优化分析 被引量:5
13
作者 王岩 林彬 +3 位作者 东野广恒 董颖怀 赵静楠 张晓峰 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1589-1596,共8页
超声振动辅助加工为合金材料、硬脆材料和复合材料等难加工材料提供了有效的机械制造解决方案,超声振动辅助加工装置结构复杂、专业化程度高、使用可靠性差等因素制约了超声加工技术的推广及民用化历程。为了推广超声振动辅助加工的应... 超声振动辅助加工为合金材料、硬脆材料和复合材料等难加工材料提供了有效的机械制造解决方案,超声振动辅助加工装置结构复杂、专业化程度高、使用可靠性差等因素制约了超声加工技术的推广及民用化历程。为了推广超声振动辅助加工的应用范围,基于超声能量传播原理,设计了一种机床附件化的超声振动工作台,能够方便地安装于加工中心上为工件提供超声振动辅助加工。首先,选用2种材料对工作台进行整体结构设计,通过模态分析确定工作台的工作频率及振动形式,使用谐响应分析揭示工作台工作时的稳定情况。其次,采用多目标优化方法对工作台进行结构优化,在保证总模态变形量不变的情况下降低振动台的质量,以减小超声能量损耗的同时提高振动状态的可靠性。最后,对比优化前后的有限元分析结果确定工作台材料并进行尺寸调整,使其更加符合实际加工需要。分析结果表明,45#钢工作台在工作时的振动稳定性要好于Cr12Mov钢工作台,但Cr12Mov钢工作台具有较大振幅。通过多目标优化使得振动台的总体质量降低27%,其工作频率同时降低11%,优化后2种工作台的共振频率带宽相差较小。 展开更多
关键词 超声振动工作台 结构设计 多目标优化 谐响应分析 谐振频率
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旋转超声加工振幅与实际切削深度特性研究 被引量:8
14
作者 张承龙 冯平法 吴志军 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期883-888,共6页
旋转超声加工中金刚石砂轮超声振幅大小、实际切削深度的正确判定以及工艺参数对金刚石砂轮超声振动幅度影响规律的研究对旋转超声高效精密加工有着重要意义。结合旋转超声加工(RUM)时磨粒的运动及切削特性,分析了磨粒的实际切削深度特... 旋转超声加工中金刚石砂轮超声振幅大小、实际切削深度的正确判定以及工艺参数对金刚石砂轮超声振动幅度影响规律的研究对旋转超声高效精密加工有着重要意义。结合旋转超声加工(RUM)时磨粒的运动及切削特性,分析了磨粒的实际切削深度特性,开展了实际切削深度与超声振幅关系的试验研究;通过改变主轴转速、进给速度、切削深度等工艺参数,讨论了工艺参数对加工时金刚石砂轮超声振幅特性的影响。研究表明:旋转超声面铣削加工时,超声振幅与轴向进给的有效叠加决定实际切削深度;金刚石砂轮的超声振幅具有一定的稳定性,可以有效确保旋转超声加工工件的尺寸精度。 展开更多
关键词 机械制造工艺与设备 旋转超声加工 端面铣削 实际切深 超声振幅
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数控辅助超精密定位工作平台的研究 被引量:4
15
作者 陈明方 邹平 +1 位作者 韩钢 侯伯民 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期875-879,共5页
在超精密加工中,需要亚微米乃至纳米级的定位,而常规的伺服电机驱动、精密滚珠丝杠传动方案的定位精度一般只能达到微米级.为提高数控进给装置的定位精度,在原有伺服进给定位装置的基础上,总结现有微定位补偿机构设计的不足,提出新的闭... 在超精密加工中,需要亚微米乃至纳米级的定位,而常规的伺服电机驱动、精密滚珠丝杠传动方案的定位精度一般只能达到微米级.为提高数控进给装置的定位精度,在原有伺服进给定位装置的基础上,总结现有微定位补偿机构设计的不足,提出新的闭环伺服精密微位移补偿控制方案,以显著减小数控伺服进给装置的定位误差.设计的压电驱动微定位工作台具有纳米级位移分辨率和定位精度,静、动刚度好.试验表明,本系统设计的10μm行程微定位平台能很好地补偿数控滚珠丝杠副定位偏差,实现超精密加工的超精密进给要求. 展开更多
关键词 微定位 TMS320F28335 电涡流 高精数据采集 进给装置
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旋转超声加工振动系统的研究 被引量:16
16
作者 张向慧 钱桦 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期218-221,共4页
利用振动理论进行旋转超声振动系统的结构设计,可以获得振动系统的放大系数,应力分布和速度分布等重要参数。并把ANSYS有限元分析软件应用于简单的阶梯形变幅杆进行模态分析,得到共振频率19575Hz,设计误差仅为2.12%,证明其有限元方法能... 利用振动理论进行旋转超声振动系统的结构设计,可以获得振动系统的放大系数,应力分布和速度分布等重要参数。并把ANSYS有限元分析软件应用于简单的阶梯形变幅杆进行模态分析,得到共振频率19575Hz,设计误差仅为2.12%,证明其有限元方法能够满足旋转振动系统的工程设计要求,从而提高其设计的效率和可靠性。 展开更多
关键词 旋转超声加工 超声振动系统 超声换能器 变幅杆 工具杆
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力负载对超声切割声学系统谐振频率及谐振阻抗的影响 被引量:6
17
作者 纪华伟 虞文泽 胡小平 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第23期136-141,共6页
针对在蜂窝复合材料超声波切割加工中,超声切割系统在受力之后会出现系统失谐,振幅不足甚至停振的现象,对声学系统受力之后的阻抗值以及谐振频率进行研究。利用四端网络法,通过分析变幅杆、压电陶瓷以及端盖等组成声学系统各部分输入输... 针对在蜂窝复合材料超声波切割加工中,超声切割系统在受力之后会出现系统失谐,振幅不足甚至停振的现象,对声学系统受力之后的阻抗值以及谐振频率进行研究。利用四端网络法,通过分析变幅杆、压电陶瓷以及端盖等组成声学系统各部分输入输出特性,提出了声学系统的整体设计方程,得出了声学系统的阻抗值和频率方程以及负载﹑电流与振幅的关系式,并对超声切割系统的受力模型进行分析;通过对超声切割声学系统施加单向力,分析受力之后的声学系统阻抗值和谐振频率,得出声学系统受力对系统阻抗值和谐振频率的影响规律。实验结果表明:增加三个方向力之后,系统的阻抗值和谐振频率都会上升;随着力负载的增加,Y、Z方向施加力负载时的系统阻抗值比X方向施加力负载时增加得更快,而在系统谐振频率方面,X、Z方向施加力负载时谐振频率的增量比Y方向施加力负载时更大,在实际应用中应减小敏感方向的力;研究成果可为实际加工蜂窝复合材料提供理论指导。 展开更多
关键词 超声切割系统 力负载 受力模型 阻抗值 谐振频率
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超声研齿换能器的设计与研齿试验 被引量:5
18
作者 魏冰阳 邓效忠 +1 位作者 杨建军 宋艳丽 《声学技术》 CSCD 北大核心 2007年第4期767-770,共4页
介绍了超声研齿的原理与方法,并将超声加工应用于齿轮研磨。利用力电类比和四端网络法,构建超声研齿换能器的等效网络图,通过电路运算,得到了换能器的频率方程与前后端面振速比的计算公式。据此设计了谐振特性良好的1/2波长超声换能器... 介绍了超声研齿的原理与方法,并将超声加工应用于齿轮研磨。利用力电类比和四端网络法,构建超声研齿换能器的等效网络图,通过电路运算,得到了换能器的频率方程与前后端面振速比的计算公式。据此设计了谐振特性良好的1/2波长超声换能器。进行了超声研齿与普通研齿对比试验,利用扫描电镜(SEM)图像分析了两者的材料去除机理。试验表明超声研齿材料去除率可达到普通研磨的3倍,且齿面质量明显提高,齿面粗糙度Ra低至0.2mm,水平截距c减小到1.2!m。 展开更多
关键词 超声研磨 螺旋锥齿轮 换能器 去除率
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超声振动辅助微镦粗仿真及试验研究 被引量:3
19
作者 庞思勤 马春峰 +3 位作者 周天丰 李广 梁志强 王西彬 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期70-77,共8页
为改善材料塑性,降低微镦粗成形力,延长模具寿命,提高微镦粗成形质量,开展了超声振动辅助微镦粗研究.对紫铜超声振动辅助微墩粗进行建模仿真,研究超声参数对微墩粗成形力、试件变形的作用规律;搭建超声振动辅助微成形平台并进行试验,获... 为改善材料塑性,降低微镦粗成形力,延长模具寿命,提高微镦粗成形质量,开展了超声振动辅助微镦粗研究.对紫铜超声振动辅助微墩粗进行建模仿真,研究超声参数对微墩粗成形力、试件变形的作用规律;搭建超声振动辅助微成形平台并进行试验,获取不同超声功率下紫铜微镦粗成形力曲线和成形件表面形貌、尺寸等参数.仿真结果表明:超声振动使微镦粗成形力降低,试件变形增大,且成形力降低量、试件变形增大量与超声振幅成正线性关系,与超声频率成非线性正相关.试验结果表明:超声功率越大,微镦粗成形力降低值越大;超声功率小于1.5 kW,超声功率越大,成形件表面越平整;超声功率大于1.5 kW,超声功率越大,成形件表面越粗糙;超声功率小于1.8 kW,超声功率越大,成形件鼓形越小,成形越均匀;超声功率达到1.8 kW后,成形件变形集中在两端,微镦粗成形严重不均匀.仿真和试验研究表明,超声振动可以降低微镦粗成形力,加速材料塑性变形,提高微镦粗成形效率,改善成形件表面形貌,减小微镦粗鼓形并提高微镦粗均匀性. 展开更多
关键词 超声振动辅助微镦粗 软化现象 有限元仿真 成形力 表面形貌 均匀性
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超声振动车削系统组合共振设计法 被引量:4
20
作者 徐可伟 朱训生 赵波 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期115-117,共3页
采用机械阻抗法建立了超声车削系统的组合共振基本方程 .通过改变单个部件的几何参数研究了超声车削系统中单个部件固有频率变化对整体系统固有频率的影响 ,分析结果和实验基本吻合 .
关键词 超声振动车削系统 机械阻抗法 组合共振 固有频率 声学模型 设计方法
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