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大振幅超声振动辅助高速干切装置设计开发与性能测试
1
作者
黄雪峰
曹华军
+2 位作者
张金
宋阳
康信禛
《重庆大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期14-29,共16页
超声换能器是超声振动辅助切削装置的核心部件,为研制适用于高速干切的大振幅超声振动辅助切削装置,需先设计研制超声换能器。基于考虑刀具的二级放大超声换能器设计方法,遵循“变幅杆-超声换能器”一体式设计理念,结合ANSYS有限元软件...
超声换能器是超声振动辅助切削装置的核心部件,为研制适用于高速干切的大振幅超声振动辅助切削装置,需先设计研制超声换能器。基于考虑刀具的二级放大超声换能器设计方法,遵循“变幅杆-超声换能器”一体式设计理念,结合ANSYS有限元软件的模态分析和谐响应分析结果,设计并研制了二级放大超声换能器。根据研制的二级放大超声换能器特性,系统设计并研制与其相匹配的超声波发生器、止转环、输电系统和刀柄壳结构。对二级放大超声换能器进行了阻抗分析和振幅测量等性能测试。对所设计研制的大振幅超声振动辅助高速干切装置开展实验测试分析,探究了其对难加工材料30CrMnSiNi2A加工表面质量的改善程度。结果表明:二级放大超声换能器纵向振动仿真结果与理论设计一致,二级放大超声换能器输出振幅稳定,在50%输出功率下纵振振幅为15.4μm,最大可达25.1μm,且输出振幅与功率百分比呈正相关,性能良好;所研制的大振幅超声振动辅助切削装置可大幅降低进给方向切削力和表面粗糙度,显著提高难加工材料加工表面质量,适用于难加工材料高速干切。
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关键词
二级放大超声换能器
有限元仿真分析
大振幅
超声
振动
辅助切削装置
振幅
超声
振动
辅助高速干切
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职称材料
加热弹性圆板的大振幅自由振动
被引量:
1
2
作者
李世荣
《甘肃工业大学学报》
1997年第2期103-107,共5页
基于vonKármán理论和Hamilton原理,导出了均匀加热弹性圆板用中面位移表示的大振幅自由振动动力学控制方程.并在调和振动模态假设下,采用Kan-torovich平均方法将所得混合初-边值问题转化为相...
基于vonKármán理论和Hamilton原理,导出了均匀加热弹性圆板用中面位移表示的大振幅自由振动动力学控制方程.并在调和振动模态假设下,采用Kan-torovich平均方法将所得混合初-边值问题转化为相应的非线性常微分方程两点边值问题,采用打靶法和解析延拓法,分别获得了不可移简支和夹紧加热圆板非线性振动的调和振动响应,绘出了不同加热温度下的幅-频特征曲线.得出:升温使圆板的固有频率降低。
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关键词
圆板
大振幅振动
固有频率
自由
振动
热
振动
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职称材料
双光路电子散斑振动测量系统
被引量:
7
3
作者
贾书海
乐开端
+1 位作者
谭玉山
唐经源
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
2000年第2期126-130,共5页
本文给出了一种双光路电子散斑振动测量系统 ,该系统结合了普通 ESPI离面振动测量光路和退敏感光路 ,既能对较大振幅范围的振动进行定性观测 ,又能实现全场自动定量分析 ,同时避免了相位去包裹处理 .系统具有较高的抗干扰能力 ,可以应...
本文给出了一种双光路电子散斑振动测量系统 ,该系统结合了普通 ESPI离面振动测量光路和退敏感光路 ,既能对较大振幅范围的振动进行定性观测 ,又能实现全场自动定量分析 ,同时避免了相位去包裹处理 .系统具有较高的抗干扰能力 ,可以应用于实际工程中复杂非连续结构的振动特性分析 .
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关键词
电子散斑
大振幅振动
测量
相移
双光路
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职称材料
大振幅实验对常规动导数实验包容性研究
被引量:
4
4
作者
黄达
郑遂
+1 位作者
文立红
吴根兴
《空气动力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2008年第1期111-114,共4页
某飞机模型在南京航空航天大学NH-2低速风洞中进行大振幅振动动态试验。模型绕通过重心的机体坐标轴分别作单独俯仰、偏航、滚转的大振幅振动,采用内式应变天平测量模型的非定常空气动力。通过非定常空气动力建模和动导数仿真方法,获得...
某飞机模型在南京航空航天大学NH-2低速风洞中进行大振幅振动动态试验。模型绕通过重心的机体坐标轴分别作单独俯仰、偏航、滚转的大振幅振动,采用内式应变天平测量模型的非定常空气动力。通过非定常空气动力建模和动导数仿真方法,获得模型的纵横向稳定性导数和交叉导数。仿真结果与常规动导数试验结果比较,两者在量级和规律上一致。分析表明,模型大振幅振动实验结果包含了常规动导数实验的信息,模型的动导数可以从大振幅振动实验结果中获取。
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关键词
大振幅振动
非定常风洞试验
动导数
包容性
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职称材料
均匀热载荷作用下功能梯度圆板的非线性振动
被引量:
2
5
作者
蹇越傲
马连生
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第4期748-755,共8页
基于经典板理论,研究了热载荷作用下功能梯度圆板的大幅振动问题。在经典板理论下利用物理中面概念,导出了功能梯度圆板的非线性运动方程。利用Ritz⁃Kantorovich方法消去时间变量,将非线性运动方程转换成了一组关于空间变量的非线性常...
基于经典板理论,研究了热载荷作用下功能梯度圆板的大幅振动问题。在经典板理论下利用物理中面概念,导出了功能梯度圆板的非线性运动方程。利用Ritz⁃Kantorovich方法消去时间变量,将非线性运动方程转换成了一组关于空间变量的非线性常微分方程。采用打靶法数值求解所得方程,并利用数值结果研究了热载荷作用下功能梯度圆板静态响应的影响和振幅、材料梯度参数、热载荷以及边界条件等对功能梯度圆板振动行为的影响。研究表明:热变形的存在使周边夹紧与简支FGM圆板的振动响应及线性振动与非线性振动行为均有显著不同。热过屈曲变形板的硬化是有限度的,过大的热过屈曲变形也会降低FGM圆板的刚度。
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关键词
非线性
振动
功能梯度圆板
热载荷
Ritz⁃Kantorovich方法
打靶法
大振幅振动
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职称材料
热变形功能梯度梁的非线性振动
被引量:
2
6
作者
蹇越傲
马连生
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期1264-1271,共8页
基于经典梁理论,研究了热载荷作用下功能梯度梁的大幅振动问题。首先,在经典梁理论下利用物理中面概念,导出了功能梯度梁的非线性运动方程;再利用Ritz-Kantorovich方法消去时间变量,将非线性运动方程转换成了一组关于空间变量的非线性...
基于经典梁理论,研究了热载荷作用下功能梯度梁的大幅振动问题。首先,在经典梁理论下利用物理中面概念,导出了功能梯度梁的非线性运动方程;再利用Ritz-Kantorovich方法消去时间变量,将非线性运动方程转换成了一组关于空间变量的非线性常微分方程;最后采用打靶法数值求解所得方程,并利用数值结果研究了热载荷作用下功能梯度梁静态变形和振幅、材料梯度参数、热载荷、边界条件等对功能梯度梁固有频率的影响。研究表明:热变形的存在,使夹紧FGM梁、简支FGM梁的振动响应明显不同;另外,热载荷作用下,线性振动与非线性振动行为也有显著不同;由于热过屈曲变形,FGM梁的固有频率逐渐增大,使梁的硬化行为更显著。可见,热变形对FGM梁振动响应的影响是复杂的。
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关键词
功能梯度梁(FGM
beam)
热载荷
Ritz-Kantorovich方法
打靶法
大振幅振动
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职称材料
振动力场作用下聚合物熔体粘弹行为的研究
被引量:
8
7
作者
刘跃军
瞿金平
+1 位作者
徐百平
彭响方
《高分子材料科学与工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004年第1期18-21,26,共5页
连续介质力学、高分子微观结构动力学和流变测量学三者相结合,分析了小振幅振荡振动、大振幅振荡振动、电磁动态振动、稳定剪切流动上平行或垂直叠加振动等四个不同的振动引入方式下聚合物熔体粘弹行为的研究现状。重点介绍了作者们在...
连续介质力学、高分子微观结构动力学和流变测量学三者相结合,分析了小振幅振荡振动、大振幅振荡振动、电磁动态振动、稳定剪切流动上平行或垂直叠加振动等四个不同的振动引入方式下聚合物熔体粘弹行为的研究现状。重点介绍了作者们在不依赖现有任何本构关系条件下建立的动态成型过程中聚合物熔体非线性粘弹行为的表征理论、以及电磁动态塑化挤出条件下聚合物熔体输送和挤出机理的近似解释理论。
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关键词
聚合物熔体
粘弹行为
振动
力场
小
振幅
振荡
振动
大振幅
振荡
振动
电磁动态
振动
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职称材料
题名
大振幅超声振动辅助高速干切装置设计开发与性能测试
1
作者
黄雪峰
曹华军
张金
宋阳
康信禛
机构
重庆大学机械与运载工程学院
出处
《重庆大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期14-29,共16页
基金
国家重点研发计划资助项目(2020YFB2010500)。
文摘
超声换能器是超声振动辅助切削装置的核心部件,为研制适用于高速干切的大振幅超声振动辅助切削装置,需先设计研制超声换能器。基于考虑刀具的二级放大超声换能器设计方法,遵循“变幅杆-超声换能器”一体式设计理念,结合ANSYS有限元软件的模态分析和谐响应分析结果,设计并研制了二级放大超声换能器。根据研制的二级放大超声换能器特性,系统设计并研制与其相匹配的超声波发生器、止转环、输电系统和刀柄壳结构。对二级放大超声换能器进行了阻抗分析和振幅测量等性能测试。对所设计研制的大振幅超声振动辅助高速干切装置开展实验测试分析,探究了其对难加工材料30CrMnSiNi2A加工表面质量的改善程度。结果表明:二级放大超声换能器纵向振动仿真结果与理论设计一致,二级放大超声换能器输出振幅稳定,在50%输出功率下纵振振幅为15.4μm,最大可达25.1μm,且输出振幅与功率百分比呈正相关,性能良好;所研制的大振幅超声振动辅助切削装置可大幅降低进给方向切削力和表面粗糙度,显著提高难加工材料加工表面质量,适用于难加工材料高速干切。
关键词
二级放大超声换能器
有限元仿真分析
大振幅
超声
振动
辅助切削装置
振幅
超声
振动
辅助高速干切
Keywords
two-stage amplified ultrasonic transducer
finite element simulation analysis
large amplitude ultrasonic vibration assisted cutting device
amplitude
ultrasonic vibration assisted high-speed dry cutting
分类号
TG663 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
加热弹性圆板的大振幅自由振动
被引量:
1
2
作者
李世荣
机构
甘肃工业大学基础课部
出处
《甘肃工业大学学报》
1997年第2期103-107,共5页
基金
机械部教育司科研基金
文摘
基于vonKármán理论和Hamilton原理,导出了均匀加热弹性圆板用中面位移表示的大振幅自由振动动力学控制方程.并在调和振动模态假设下,采用Kan-torovich平均方法将所得混合初-边值问题转化为相应的非线性常微分方程两点边值问题,采用打靶法和解析延拓法,分别获得了不可移简支和夹紧加热圆板非线性振动的调和振动响应,绘出了不同加热温度下的幅-频特征曲线.得出:升温使圆板的固有频率降低。
关键词
圆板
大振幅振动
固有频率
自由
振动
热
振动
Keywords
heated circular plate
large amplitude vibrations
shooting method
analytical continuation
natural frequency
分类号
O322 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
双光路电子散斑振动测量系统
被引量:
7
3
作者
贾书海
乐开端
谭玉山
唐经源
机构
西安交通大学机械学院激光与红外应用研究所
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
2000年第2期126-130,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目!(编号 5990 50 2 0 )
文摘
本文给出了一种双光路电子散斑振动测量系统 ,该系统结合了普通 ESPI离面振动测量光路和退敏感光路 ,既能对较大振幅范围的振动进行定性观测 ,又能实现全场自动定量分析 ,同时避免了相位去包裹处理 .系统具有较高的抗干扰能力 ,可以应用于实际工程中复杂非连续结构的振动特性分析 .
关键词
电子散斑
大振幅振动
测量
相移
双光路
Keywords
Electronic speckle pattern interferometry(ESPI)
Large vibration measurement
Phase shifting
分类号
TH825 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
大振幅实验对常规动导数实验包容性研究
被引量:
4
4
作者
黄达
郑遂
文立红
吴根兴
机构
南京航空航天大学空气动力学系
成都飞机设计研究所
出处
《空气动力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2008年第1期111-114,共4页
文摘
某飞机模型在南京航空航天大学NH-2低速风洞中进行大振幅振动动态试验。模型绕通过重心的机体坐标轴分别作单独俯仰、偏航、滚转的大振幅振动,采用内式应变天平测量模型的非定常空气动力。通过非定常空气动力建模和动导数仿真方法,获得模型的纵横向稳定性导数和交叉导数。仿真结果与常规动导数试验结果比较,两者在量级和规律上一致。分析表明,模型大振幅振动实验结果包含了常规动导数实验的信息,模型的动导数可以从大振幅振动实验结果中获取。
关键词
大振幅振动
非定常风洞试验
动导数
包容性
Keywords
oscillating in large amplitude, unsteady wind tunnel test, dynamic derivative, contain
分类号
V211.7 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
均匀热载荷作用下功能梯度圆板的非线性振动
被引量:
2
5
作者
蹇越傲
马连生
机构
兰州理工大学工程力学系
出处
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第4期748-755,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(11472123,11862012)。
文摘
基于经典板理论,研究了热载荷作用下功能梯度圆板的大幅振动问题。在经典板理论下利用物理中面概念,导出了功能梯度圆板的非线性运动方程。利用Ritz⁃Kantorovich方法消去时间变量,将非线性运动方程转换成了一组关于空间变量的非线性常微分方程。采用打靶法数值求解所得方程,并利用数值结果研究了热载荷作用下功能梯度圆板静态响应的影响和振幅、材料梯度参数、热载荷以及边界条件等对功能梯度圆板振动行为的影响。研究表明:热变形的存在使周边夹紧与简支FGM圆板的振动响应及线性振动与非线性振动行为均有显著不同。热过屈曲变形板的硬化是有限度的,过大的热过屈曲变形也会降低FGM圆板的刚度。
关键词
非线性
振动
功能梯度圆板
热载荷
Ritz⁃Kantorovich方法
打靶法
大振幅振动
Keywords
nonlinear vibration
functionally graded material circular plate(FGM circular plate)
thermal loads
Ritz-Kantorovich method
shooting method
large amplitude vibration
分类号
O322 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
热变形功能梯度梁的非线性振动
被引量:
2
6
作者
蹇越傲
马连生
机构
兰州理工大学理学院
出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期1264-1271,共8页
基金
国家自然科学基金(11472123,11862012)。
文摘
基于经典梁理论,研究了热载荷作用下功能梯度梁的大幅振动问题。首先,在经典梁理论下利用物理中面概念,导出了功能梯度梁的非线性运动方程;再利用Ritz-Kantorovich方法消去时间变量,将非线性运动方程转换成了一组关于空间变量的非线性常微分方程;最后采用打靶法数值求解所得方程,并利用数值结果研究了热载荷作用下功能梯度梁静态变形和振幅、材料梯度参数、热载荷、边界条件等对功能梯度梁固有频率的影响。研究表明:热变形的存在,使夹紧FGM梁、简支FGM梁的振动响应明显不同;另外,热载荷作用下,线性振动与非线性振动行为也有显著不同;由于热过屈曲变形,FGM梁的固有频率逐渐增大,使梁的硬化行为更显著。可见,热变形对FGM梁振动响应的影响是复杂的。
关键词
功能梯度梁(FGM
beam)
热载荷
Ritz-Kantorovich方法
打靶法
大振幅振动
Keywords
functionally graded material beam(FGM beam)
thermal load
Ritz-Kantorovich method
shooting method
large amplitude vibration
分类号
O322 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
振动力场作用下聚合物熔体粘弹行为的研究
被引量:
8
7
作者
刘跃军
瞿金平
徐百平
彭响方
机构
株洲工学院包装新材料与技术重点实验室
华南理工大学聚合物新型成型装备国家工程研究中心
出处
《高分子材料科学与工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004年第1期18-21,26,共5页
文摘
连续介质力学、高分子微观结构动力学和流变测量学三者相结合,分析了小振幅振荡振动、大振幅振荡振动、电磁动态振动、稳定剪切流动上平行或垂直叠加振动等四个不同的振动引入方式下聚合物熔体粘弹行为的研究现状。重点介绍了作者们在不依赖现有任何本构关系条件下建立的动态成型过程中聚合物熔体非线性粘弹行为的表征理论、以及电磁动态塑化挤出条件下聚合物熔体输送和挤出机理的近似解释理论。
关键词
聚合物熔体
粘弹行为
振动
力场
小
振幅
振荡
振动
大振幅
振荡
振动
电磁动态
振动
Keywords
vibration force field
polymer melt
viscoelastic behaviors
分类号
O631.21 [理学—高分子化学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
大振幅超声振动辅助高速干切装置设计开发与性能测试
黄雪峰
曹华军
张金
宋阳
康信禛
《重庆大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
加热弹性圆板的大振幅自由振动
李世荣
《甘肃工业大学学报》
1997
1
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职称材料
3
双光路电子散斑振动测量系统
贾书海
乐开端
谭玉山
唐经源
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
2000
7
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职称材料
4
大振幅实验对常规动导数实验包容性研究
黄达
郑遂
文立红
吴根兴
《空气动力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2008
4
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职称材料
5
均匀热载荷作用下功能梯度圆板的非线性振动
蹇越傲
马连生
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2021
2
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职称材料
6
热变形功能梯度梁的非线性振动
蹇越傲
马连生
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
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职称材料
7
振动力场作用下聚合物熔体粘弹行为的研究
刘跃军
瞿金平
徐百平
彭响方
《高分子材料科学与工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004
8
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职称材料
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