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题名复合超声变幅杆的设计优化及试验研究
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作者
吕青青
杨赛羽
杨立权
韩峥
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机构
平顶山学院河南省超声技术应用工程研究中心
尧山实验室
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出处
《机械设计与制造》
北大核心
2025年第8期326-331,共6页
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基金
河南省重点研发与推广专项(科技攻关)(212102210349)
平顶山学院机械重点学科基金项目(PXY-JXZDXK-202306)。
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文摘
超声变幅杆是超声系统中的重要组成部分,起到聚能的效果。基于超声振动加工系统,根据预定的目标要求,即输出频率为25kHz的纵向振动,设计一款便捷的圆锥过渡阶梯型复合变幅杆,以满足超声加工系统的需求。通过波动方程得到各段位移函数,进而求出应变函数及频率方程,得到变幅杆各段的谐振长度。利用ANSYS有限元分析软件,进行模态分析,确定其固有频率和振型,考虑到实际工作中的变幅杆状态,对其进行了优化分析,最终优化结果为变幅杆纵向振动,且振幅f=24.965kHz,接近预定指标,符合对加工所需要求。进行谐响应分析,检测结构在谐振状态下的振幅、相位、最大位移等参数,得到变幅杆位移分布特性曲线和应力特性曲线。为进一步验证变幅杆的工作性能,通过阻抗分析仪检测分析其频率(f=24.992kHz)与阻抗(26.89Ω),雾化测试更是验证了变幅杆具有良好的振动特性,能够满足加工过程中的高频振动,实现超声加工。
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关键词
有限元分析
模态分析
谐响应分析
频率与阻抗分析
雾化测试
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Keywords
Finite Element Analysis
Modal Analysis
Harmonic Response Analysis
Frequency and Impedance Analysis
Atomization Test
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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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