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超声波振动农业触土部件变幅杆性能分析与试验 被引量:1
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作者 赵智豪 王家胜 杨丽丽 《农机化研究》 北大核心 2024年第4期22-28,共7页
针对超声波振动农业触土部件的结构要求,对比研究了指数型、悬链线型、圆锥型和阶梯型4种不同类型超声波变幅杆的谐振效应和聚能放大性能。利用变截面变幅杆的纵振波动方程求解得到4种变幅杆超声波激振下的轴向位移函数和应变分布函数,... 针对超声波振动农业触土部件的结构要求,对比研究了指数型、悬链线型、圆锥型和阶梯型4种不同类型超声波变幅杆的谐振效应和聚能放大性能。利用变截面变幅杆的纵振波动方程求解得到4种变幅杆超声波激振下的轴向位移函数和应变分布函数,借助MatLab编程计算求得变幅杆轴向位移和应变分布和变幅杆的关键参数。结果表明:4种变幅杆的最大位移都发生在变幅杆的小端处,轴向应变曲线的最低点显示了易发生破坏失效变幅杆的极大应变点;相同条件下,4种变幅杆放大系数从大到小排列依次为阶梯型、悬链线型、指数型和圆锥型。阶梯型变幅杆虽然放大系数较大,但形状因数最小,过渡处易遭到破坏;圆锥型变幅杆的形状因数最大,其它两种居中。最后,分别通过有限元仿真分析和土槽试验的方法对计算结果进行验证,仿真与试验结果和理论计算结果保持较好的一致性。 展开更多
关键词 变幅杆 触土部件 超声波振动 谐振
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基于离散元模拟的超声波振动作用下层理状页岩损伤分析
2
作者 杨圳伟 刘向君 熊健 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期163-168,共6页
为探究超声波振动辅助页岩储层改造的可行性,通过数值模拟方法建立层理状页岩的离散元模型,模拟不同层理倾角的层理状页岩在超声波振动下的损伤情况。结果表明:振动方向与层理面的夹角对超声波振动的传播有显著影响,振动方向与层理面夹... 为探究超声波振动辅助页岩储层改造的可行性,通过数值模拟方法建立层理状页岩的离散元模型,模拟不同层理倾角的层理状页岩在超声波振动下的损伤情况。结果表明:振动方向与层理面的夹角对超声波振动的传播有显著影响,振动方向与层理面夹角越小,生成微裂纹越多;裂纹主要集中在靠近振动源的地方,离振动源较远处生成的微裂纹数量较少;超声波振动对层理状页岩的强度影响明显,可在页岩内部诱生大量微裂纹,页岩微观结构和物理性质发生变化,单轴抗压强度和弹性模量会显著降低。该研究为利用超声波振动对层理状页岩进行储层改造提供了理论基础。 展开更多
关键词 层理状页岩 超声波振动 单轴抗压强度 数值模拟 离散元模型
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芳纶纸蜂窝材料超声波振动切割刀的设计研究 被引量:2
3
作者 应杰 殷振 +3 位作者 张鹏 张坤 刘子豪 朱健 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第4期117-122,共6页
采用传统的铣削方式对芳纶纸蜂窝材料加工时,芳纶纸蜂窝材料会产生蜂窝坍塌、撕裂和纤维拉毛等质量问题,而采用超声波振动切割方式加工蜂窝材料时,可以避免传统铣削加工中出现的问题。文中首先对芳纶纸蜂窝材料超声振动切割刀进行总体... 采用传统的铣削方式对芳纶纸蜂窝材料加工时,芳纶纸蜂窝材料会产生蜂窝坍塌、撕裂和纤维拉毛等质量问题,而采用超声波振动切割方式加工蜂窝材料时,可以避免传统铣削加工中出现的问题。文中首先对芳纶纸蜂窝材料超声振动切割刀进行总体结构设计,使用ANSYS有限元软件进行模态分析和谐响应分析,并根据分析结果优化超声波振动切割刀振子结构,确定其谐振频率,并分析其振动特性;然后对超声波振动切割刀样机进行阻抗测试和振幅测试,验证芳纶纸蜂窝材料超声波振动切割刀设计的合理性及可行性;最后观察芳纶纸蜂窝材料切割表面形貌,发现随着振幅的增大,样件切割表面成形更加完好,验证了超声波振动切割加工蜂窝材料能够提高芳纶纸蜂窝材料的加工质量。 展开更多
关键词 超声波振动 Nomex蜂窝复合材料 有限元分析 超声波切割 谐振频率
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超声波振动辅助磁力研磨加工研究 被引量:38
4
作者 陈燕 刘昭前 王显康 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期294-298,293,共6页
根据研磨加工的材料去除模型,分析得到增加研磨压力是提高磁力研磨加工效率的可行手段。通过在单纯磁力研磨工艺中引入超声波振动,增加了研磨粒子的瞬时研磨压力。经实验证明,在超声振动辅助磁力研磨加工中,研磨粒子在水平切削和垂直冲... 根据研磨加工的材料去除模型,分析得到增加研磨压力是提高磁力研磨加工效率的可行手段。通过在单纯磁力研磨工艺中引入超声波振动,增加了研磨粒子的瞬时研磨压力。经实验证明,在超声振动辅助磁力研磨加工中,研磨粒子在水平切削和垂直冲击挤压运动的综合作用下,对工件材料的去除率高且表面质量均匀;加工效率较单纯磁力研磨工艺提高了约50%;工件表面粗糙度R a可降至0.06μm左右;电子显微镜观察发现其加工后工件表面形貌较单纯磁力研磨细密均匀;采用X射线干涉仪检测得知,经超声振动辅助磁力研磨加工后的工件材料(SUS304)表层的应力状态已由原始的残余拉应力+320 MPa变为压应力-40 MPa,有效提高了工件的疲劳强度。 展开更多
关键词 磁力研磨 超声波振动 复合加工 表面形貌 应力状态
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超声波振动精密切削GFRP的实验研究 被引量:6
5
作者 高印寒 于向军 +2 位作者 王连武 李东旭 王立江 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2003年第6期591-595,共5页
为改善玻璃纤维增强塑料(GlassFibreReinforcedPlastics)的切削加工性,提高加工精度和质量,采用超声波振动切削的方式对GFRP进行了精密切削加工。介绍了超声波振动切削的特性和GFRP的纤维束与切削速度方向的相位参数,相位参数沿圆周方... 为改善玻璃纤维增强塑料(GlassFibreReinforcedPlastics)的切削加工性,提高加工精度和质量,采用超声波振动切削的方式对GFRP进行了精密切削加工。介绍了超声波振动切削的特性和GFRP的纤维束与切削速度方向的相位参数,相位参数沿圆周方向成周期性变化,变化周期为π。通过实验获得了不同切削条件下表面粗糙度的变化规律,粗糙度随相位角变化基本呈正弦规律,但在45°时粗糙度最大。振幅增大导致粗糙度明显下降。切削速度对粗糙度的变化曲线呈极值状态,在速度为100m/min时粗糙度最小。进给量小于0.06mm时,粗糙度呈下降趋势;大于0.06mm时,粗糙度增加较快;而大于0.09mm后粗糙度上升趋缓。切削深度对粗糙度的影响呈单调上升趋势。实验结果表明超声波振动切削可以使GFRP的加工表面粗糙度减少1倍,使加工质量得以提高。 展开更多
关键词 超声波振动切削 玻璃纤维增强塑料 粗糙度 GFRP 实验研究
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超声波振动下非均匀岩石损伤过程数值模拟与试验 被引量:6
6
作者 尹崧宇 赵大军 +1 位作者 周宇 赵博 《吉林大学学报(地球科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期526-533,共8页
在振动载荷作用下,岩石内部细观缺陷的发展将导致其宏观力学性能的劣化。为了提高超声波振动碎岩效率,采用数值模拟与实验研究相结合的方法,对超声波振动下岩石内部的损伤过程进行分析;采用有限元与统计技术相结合的方法,建立岩石二维模... 在振动载荷作用下,岩石内部细观缺陷的发展将导致其宏观力学性能的劣化。为了提高超声波振动碎岩效率,采用数值模拟与实验研究相结合的方法,对超声波振动下岩石内部的损伤过程进行分析;采用有限元与统计技术相结合的方法,建立岩石二维模型,引入损伤增量因子的概念,分析岩石非均匀性对岩石裂纹扩展过程的影响。研究结果表明:1)岩石材料在超声波振动下的损伤过程分为萌生、扩展、贯通3个阶段,随着非均匀系数的增加,岩石原始裂纹的扩展效率逐渐加快。2)损伤因子存在一个临界值,约为0.005 4:当某一时刻岩石的损伤因子低于0.005 4时,损伤增量因子与非均匀系数的响应关系不明显;当损伤因子高于0.005 4时,损伤增量因子随着非均匀系数的增大而急剧增大,此时岩石非均匀性对损伤因子的影响不容忽视。 展开更多
关键词 非均匀性 裂纹扩展 损伤因子 数值模拟 超声波振动
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微细金属粉末超声波振动雾化技术的发展现状 被引量:3
7
作者 杨福宝 张富文 +3 位作者 徐骏 胡强 朱学新 石力开 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期87-91,共5页
简要概括了超声雾化制备球形微细金属粉末的技术特点,阐述了超声雾化枝术的基本原理和相关的雾化机制,论述了超声雾化器及其核心部件换能器的设计原则、材料选择和电、声匹配要求,重点介绍了近年来超声雾化在粉末粒度预测和控制方面的... 简要概括了超声雾化制备球形微细金属粉末的技术特点,阐述了超声雾化枝术的基本原理和相关的雾化机制,论述了超声雾化器及其核心部件换能器的设计原则、材料选择和电、声匹配要求,重点介绍了近年来超声雾化在粉末粒度预测和控制方面的研究成果,以及将超声雾化技术用于制备高温金属粉末在设备和雾化工艺上所采取的最新设计思想和实现途径,同时介绍了国内外新近发展起来的复合型高效超声雾化技术及最新研究热点。 展开更多
关键词 金属粉末 超声雾化 功率超声 换能器 制备技术 超声波振动 雾化技术 微细 超声雾化器 现状
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基于高频变速特征的不分离型超声波振动车削抑制颤振机理 被引量:10
8
作者 于劲 周晓勤 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第1期52-57,共6页
详尽地分析了不分离型超声波振动车削的高频变速特征,提出不分离型超声波振动车削抑制颤振的机理,并用实验予以验证,这是对传统超声波振动切削理论的突破。
关键词 切削 超声波振动 车削 颤振
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超声波振动对钛箔拉伸性能及位错分布的影响 被引量:7
9
作者 蒋少松 杨天豪 +3 位作者 孙宏宇 何玉石 卢振 王瑞卓 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期84-89,共6页
以研究超声波振动条件下钛箔的塑性变形特征和位错分布为目的,通过超声波辅助单向拉伸实验和微观组织分析研究不同超声波振动施加方式对钛箔塑性拉伸变形过程中的应力-应变、伸长率及位错分布的影响规律。结果表明:超声波振动过程中钛... 以研究超声波振动条件下钛箔的塑性变形特征和位错分布为目的,通过超声波辅助单向拉伸实验和微观组织分析研究不同超声波振动施加方式对钛箔塑性拉伸变形过程中的应力-应变、伸长率及位错分布的影响规律。结果表明:超声波振动过程中钛箔的流动应力最大降幅可以达到约80%,材料的伸长率从未施加超声时的40.33%最大增加至54.46%。通过TEM可以发现超声波振动条件下位错呈现平行分布的趋势且无大量缠结出现,而未施加超声拉伸的试样中位错的分布则显得杂乱无章且缠结严重。 展开更多
关键词 超声波振动 钛箔 应力-应变 位错分布
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超声波振动下农机触土部件-土壤相互作用力学特性 被引量:5
10
作者 王家胜 王东伟 赵智豪 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第23期35-41,共7页
为了揭示超声波高频振动条件下农机触土部件与土壤的相互作用力学特性,构建了该条件下农机触土部件运动理论模型,基于所建模型,分析了高频振动条件下触土部件与土壤间相互作用中的接触分离条件和冲击碎裂效应,理论上解析了超声波振动条... 为了揭示超声波高频振动条件下农机触土部件与土壤的相互作用力学特性,构建了该条件下农机触土部件运动理论模型,基于所建模型,分析了高频振动条件下触土部件与土壤间相互作用中的接触分离条件和冲击碎裂效应,理论上解析了超声波振动条件下触土部件碎土与降阻机理。设计建立了超声波振动触土部件土槽试验系统,试验研究了超声波高频振动条件下触土部件工作阻力和碎土特性。试验结果表明,超声波振动激励下,触土部件工作阻力比无振动状态明显降低,土壤硬度越大,其降阻率越高,当土壤硬度由1 MPa增加到4 MPa时,降阻率从22%上升到43%;在土壤含水率15%~30%范围内,含水率越低,降阻率越大,当含水率超过30%后,随含水率的增加,降阻率略有增大。由于超声波高频振动激励下工作的触土部件对土壤的冲击碎裂和能量传递作用,能够使其瞬时工作阻力的波动稳定性得到改善和获得更强的碎土作用。在土壤硬度为1 MPa时,工作阻力的波动稳定性改善不显著,随土壤硬度的增大,工作阻力波动度降低率明显增加,当土壤硬度为2.5和4 MPa时,对应工作阻力波动度降低率达37.1%和54.3%。该研究可为高频低幅振动农机触土部件应用方案的实施提供技术支撑。 展开更多
关键词 农业机械 触土部件 超声波振动 工作阻力 碎土
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超声波振动冲击对锯切过程中锯片自锐性的影响研究 被引量:3
11
作者 沈剑云 向鑫 徐西鹏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期46-50,共5页
超声波振动辅助加工是一种很好的加工硬脆材料的方法,而且超声波振动冲击能够对金刚石磨具进行修锐。通过观察氧化铝陶瓷材料超声波振动辅助锯切过程中金刚石锯片表面磨粒和结合剂形貌变化、测试分析锯切力及力比的变化特征,研究超声波... 超声波振动辅助加工是一种很好的加工硬脆材料的方法,而且超声波振动冲击能够对金刚石磨具进行修锐。通过观察氧化铝陶瓷材料超声波振动辅助锯切过程中金刚石锯片表面磨粒和结合剂形貌变化、测试分析锯切力及力比的变化特征,研究超声波振动冲击对锯切过程中金刚石锯片自锐性的影响。在超声振动辅助锯切过程中锯片结合剂可被连续地去除使得其工作表面不断有新的磨粒出露,而且金刚石磨粒保持着合适的出刃高度和容屑空间,磨粒表面还可以被微破碎形成微切削刃,因此,保持金刚石锯片工作面得以保持着稳定的锐利性,这也使得在锯切过程中的锯切力和力比不随锯切行程的累积而明显增大。 展开更多
关键词 超声波振动 锯切 自锐性 金刚石锯片
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超声波振动下SiC陶瓷颗粒与Zn-Al液态合金的相互作用机制 被引量:5
12
作者 张洋 宋博瀚 闫久春 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期28-34,共7页
采用半固态机械搅拌结合超声波振动过程制备了SiC颗粒增强的Zn-Al合金复合材料,研究了超声波作用下SiC陶瓷颗粒与液态Zn-Al合金的相互作用机制。结果表明,超声波作用在Zn基复合材料上可以在液态Zn-Al合金内产生强烈的空化作用,空化作用... 采用半固态机械搅拌结合超声波振动过程制备了SiC颗粒增强的Zn-Al合金复合材料,研究了超声波作用下SiC陶瓷颗粒与液态Zn-Al合金的相互作用机制。结果表明,超声波作用在Zn基复合材料上可以在液态Zn-Al合金内产生强烈的空化作用,空化作用可以破坏Zn-Al合金表面的氧化物及陶瓷颗粒表面吸附的气膜,使Zn-Al合金润湿裸露的SiC陶瓷颗粒表面并形成冶金结合。在超声振动下,SiC颗粒与Zn-Al合金界面非常平直且洁净,没有孔洞存在,是一种润湿型结合界面。 展开更多
关键词 超声波振动 SiC/Zn-Al复合材料 润湿机制 微观结构
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超声波振动对共晶灰铸铁中石墨形态的影响 被引量:2
13
作者 李军文 岳旭东 +1 位作者 陈萌 曲志国 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2009年第19期36-38,42,共4页
以灰铸铁为对象,考察了其熔体经超声波处理后所得铸态组织中石墨形态的变化,并分析了其变化原因。结果表明:经超声波处理后的灰铸铁中石墨形态发生了较大的变化,由粗大弯曲的片状变成均匀细小且卷曲的片状乃至近似球状。其原因来自于超... 以灰铸铁为对象,考察了其熔体经超声波处理后所得铸态组织中石墨形态的变化,并分析了其变化原因。结果表明:经超声波处理后的灰铸铁中石墨形态发生了较大的变化,由粗大弯曲的片状变成均匀细小且卷曲的片状乃至近似球状。其原因来自于超声波所产生的空化效应、声流效果等一系列非线性声学作用。 展开更多
关键词 超声波振动 共晶灰铸铁 石墨形态 凝固
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超声波振动对PAN纤维膜结构和性能影响的研究 被引量:2
14
作者 强静 曹琴琴 +1 位作者 万玉芹 杨丽娜 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期118-120,127,共4页
引入超声波振动技术对高浓度聚丙烯腈溶液进行静电纺丝实验,以期在提高纤维力学性能的同时改善高浓度溶液的静电可纺性。通过各种测试和表征分析,研究了不同振动时间对高浓度PAN溶液性质及对纤维膜结构和性能的影响。结果表明:经过超声... 引入超声波振动技术对高浓度聚丙烯腈溶液进行静电纺丝实验,以期在提高纤维力学性能的同时改善高浓度溶液的静电可纺性。通过各种测试和表征分析,研究了不同振动时间对高浓度PAN溶液性质及对纤维膜结构和性能的影响。结果表明:经过超声处理后,PAN溶液的粘度和表面张力显著降低,可纺性得到提高;纤维直径和细度不匀率均有所降低,纤维表面缺陷减少。短时间的振动可使纤维膜的孔径显著减小且孔隙分布变窄,使得纤维间排列更紧密,纤维膜的强度和刚度也都得以提高。 展开更多
关键词 静电纺丝 纤维膜 聚丙烯腈 超声波振动
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超声波振动镗削的试验研究 被引量:2
15
作者 高印寒 沈维华 王立江 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期127-130,共4页
采用超声波振动镗削系统,对小直径深孔镗削加工的精度和表面粗糙度进行了试验研究,给出了细长孔振动镗削时不同振幅状态下表面粗糙度、圆度和圆柱度的变化规律。
关键词 超声波振动镗削 镗削 粗糙度
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大孔径和田玉超声波振动深孔钻削系统设计 被引量:3
16
作者 廖结安 刘新英 李洋 《机床与液压》 北大核心 2014年第19期94-96,共3页
根据和田玉材料高硬度、高韧性的特点,设计一种大孔径内排屑超声波振动深孔钻削系统。重点介绍了加工系统主要部件钻头、振动系统的设计。研究了大孔径、内排屑方式超声波深孔振动钻削理论,为后期研究和田玉超声波深孔加工机制及其裂纹... 根据和田玉材料高硬度、高韧性的特点,设计一种大孔径内排屑超声波振动深孔钻削系统。重点介绍了加工系统主要部件钻头、振动系统的设计。研究了大孔径、内排屑方式超声波深孔振动钻削理论,为后期研究和田玉超声波深孔加工机制及其裂纹预防策略提供了理论依据。 展开更多
关键词 和田玉 大孔径 超声波振动 深孔加工
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基于超声波振动传递的全量程氢气浓度检测方法 被引量:1
17
作者 孙慧 孙凯 +2 位作者 施云波 丁欣 丁喜波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第15期77-82,共6页
利用超声波振动传递相位差检测技术可在恶劣环境下实现高准确性、低成本氢气浓度检测。当氢气浓度变化较大时被测相位差会出现跨越多周期现象,传统超声波相位检测技术只能检测出单周期2π内相位变化,针对此问题提出一种运用多频超声波... 利用超声波振动传递相位差检测技术可在恶劣环境下实现高准确性、低成本氢气浓度检测。当氢气浓度变化较大时被测相位差会出现跨越多周期现象,传统超声波相位检测技术只能检测出单周期2π内相位变化,针对此问题提出一种运用多频超声波相位差检测技术实现氢气浓度检测的方法,加载多频信号获得低频包络信号相位差,结合高频信号单周期相位差求得跨周期总相位差,解决了超声波相位差大于2π后出现相位差跨周期无法检测的问题,实现了基于超声波振动传递的从低浓度到高浓度直至全量程氢气浓度检测。所述方法实现了低功耗,高精度气体浓度检测,经试验证明,该方法实现了氢气在4%浓度以下测量相对误差小于2.1%,90%浓度测量相对误差小于8%。 展开更多
关键词 相位差测量 氢气浓度测量 超声波振动 跨周期检测
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超声波振动下材料力学性能实验装置的设计与研制 被引量:1
18
作者 刘文晶 樊久铭 王刚 《实验技术与管理》 CAS 2008年第9期66-69,共4页
超声波振动下材料的力学行为不同常态。为了研究超声波振动对材料力学性能的影响,设计并研制了一套超声波振动下材料的力学性能实验装置。设计的内容包括超声波换能器、超声波变幅杆和夹具等,并对紫铜进行了拉伸实验,得到了由于超声... 超声波振动下材料的力学行为不同常态。为了研究超声波振动对材料力学性能的影响,设计并研制了一套超声波振动下材料的力学性能实验装置。设计的内容包括超声波换能器、超声波变幅杆和夹具等,并对紫铜进行了拉伸实验,得到了由于超声波的存在使屈服点降低的结论。 展开更多
关键词 力学性能 超声波振动 超声换能器 超声变幅杆
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超声波振动凿岩机探讨 被引量:5
19
作者 黄德中 《噪声与振动控制》 CSCD 2002年第4期35-36,共2页
本文分析了现行凿岩机存在的问题 ,提出了用超声波作振力源的超声凿岩机 ;介绍了超声发生器、变幅杆的原理与性能 ,讨论了超声凿岩机的应用前景。
关键词 超声波振动凿岩机 换能器 变幅杆 工作原理 组成 性能
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和田玉超声波振动深孔钻削特性分析 被引量:2
20
作者 廖结安 刘新英 《机床与液压》 北大核心 2014年第17期54-56,共3页
基于和田玉超声波振动深孔加工工作和结构原理,构建和田玉超声波振动深孔钻削模型;通过和田玉超声波振动深孔钻削模型分别建立和田玉超声波振动深孔钻削钻削厚度和钻削动力学模型,通过分析计算结果,钻头在一个圆周内的钻削过程中出现空... 基于和田玉超声波振动深孔加工工作和结构原理,构建和田玉超声波振动深孔钻削模型;通过和田玉超声波振动深孔钻削模型分别建立和田玉超声波振动深孔钻削钻削厚度和钻削动力学模型,通过分析计算结果,钻头在一个圆周内的钻削过程中出现空钻现象,出现空钻现象与钻削进给量参数与振动的振幅有关系,钻削进给量小于振动的振幅就会出现空钻现象;振幅的损失量与超声振动钻削系统的刚度有密切关系;在保持阻尼不变的情况下,系统刚度值减小,则振幅损失增大。 展开更多
关键词 和田玉 超声波振动 深孔加工
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