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超声变幅杆的模态分析 被引量：36
1
作者 万德安 刘春节 《机械与电子》 2004年第4期10-12,共3页
根据变截面杆纵向振动的波动方程,推导了悬链形超声变幅杆的频率方程,应用有限元法对变幅杆进行了模态分析,得到了共振频率、横向振动频率、位移节点和放大系数等重要参数。与理论计算值的比较表明,有限元法获得了很高的精度。
关键词 超声变幅杆 有限元法 模态分析
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几种常见形状函数超声变幅杆性能参量的统一表达 被引量：29
2
作者 贺西平 程存弟 《陕西师大学报（自然科学版）》 CSCD 1994年第3期29-32,共4页
在寻求统一解的基础上，对常见形状函数变截面超声变幅杆各性能参量（如谐振频率方程、位移节点、放大系数、输入力阻抗等）都以同一式子表达出来．
关键词 超声变幅杆 形状函数 超声振动系统
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超声波加工工具对复合变幅杆谐振性能影响 被引量：25
3
作者 冯冬菊 赵福令 +1 位作者 徐占国 郭东明 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期685-688,共4页
基于变截面杆纵振动的波动方程,推导出安装简单工具双曲过渡形复合变幅杆频率方程和放大系数的一般公式,并讨论了超声波加工工具对复合变幅杆谐振性能的影响.随着工具长度和直径的增加,变幅杆谐振频率下降,应根据工具尺寸相应调整复合... 基于变截面杆纵振动的波动方程,推导出安装简单工具双曲过渡形复合变幅杆频率方程和放大系数的一般公式,并讨论了超声波加工工具对复合变幅杆谐振性能的影响.随着工具长度和直径的增加,变幅杆谐振频率下降,应根据工具尺寸相应调整复合变幅杆末端长度,才能保证更好的谐振.推导出的一般公式为超声变幅杆及其工具的设计和使用提供了理论依据. 展开更多
关键词 复合变幅杆 推导 公式 频率方程 波动方程 一般 超声变幅杆 加工工具 尺寸 直径
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纵振型超声变幅杆的等效四端网络 被引量：26
4
作者 贺西平 程存弟 《陕西师大学报（自然科学版）》 CSCD 1994年第1期87-88,共2页
纵振型超声变幅杆的等效四端网络贺西平，程存弟（陕西师范大学应用声学研究所，西安７１００６２；第一作者，男，２８岁，讲师）对由若干级变幅杆组合而成的复合变幅杆的设计方法，一般是按各级变幅杆的形状函数，解其相应的振动方程... 纵振型超声变幅杆的等效四端网络贺西平，程存弟（陕西师范大学应用声学研究所，西安７１００６２；第一作者，男，２８岁，讲师）对由若干级变幅杆组合而成的复合变幅杆的设计方法，一般是按各级变幅杆的形状函数，解其相应的振动方程，利用边界条件确定其方程中的待定系... 展开更多
关键词 超声变幅杆 四端网络 纵振型
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基于四端网络法的超声变幅杆设计 被引量：24
5
作者 朱武 张佳民 《上海电力学院学报》 CAS 2004年第4期21-23,共3页
从变截面杆作一维纵振动的运动方程出发,建立机械四端网络的数学模型及传输特性方程,导出了圆锥形变幅杆的频率方程和振速比.并在此基础上,用四端网络法设计了工作频率为20kHz的圆锥形超声变幅杆.
关键词 超声变幅杆 运动方程 一维 频率方程 传输特性 形变 振动 圆锥形 纵振 变截面
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纵-扭复合振动模式指数型复合超声变幅杆的研究 被引量：15
6
作者 林书玉 《应用声学》 CSCD 北大核心 1997年第5期42-46,共5页
本文对指数型纵-扭复合振动模式的复合超声变幅杆进行了理论及实验研究，该变幅杆由均匀截面直棒及指数型变截面杆组成．文中推出了变幅杆中纵向振动及扭转振动的共振频率方程，通过改变指数型变截面律的截面变化规律，实现了同一变幅... 本文对指数型纵-扭复合振动模式的复合超声变幅杆进行了理论及实验研究，该变幅杆由均匀截面直棒及指数型变截面杆组成．文中推出了变幅杆中纵向振动及扭转振动的共振频率方程，通过改变指数型变截面律的截面变化规律，实现了同一变幅杆中纵向振动与扭转振动的同频共振．对一些指数型复合变幅杆的共振频率进行了测试，结果表明，测试值与理论值基本一致，并且变幅杆中扭转及纵向振动的共振频率测试值也比较符合，从而在理论及实验两方面，实现了复合振动模式超声变幅杆中纵向与扭转振动的同频共振． 展开更多
关键词 纵向振动 扭转振动 超声变幅杆 超声应用技术
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大振幅纵-扭复合振动模式超声变幅杆 被引量：17
7
作者 林书玉 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2002年第1期81-84,共4页
研究了纵向及扭转振动在指数型变幅杆中的传播规律。通过选择指数型变幅杆的截面函数变化形式 ,导出了在同一变幅杆中纵向及扭转振动同频共振的条件 ,推出了指数型纵 -扭复合变幅杆的频率设计方程 ,为超声应用技术中纵
关键词 指数变幅杆 纵向振动 扭转振动 共振频率 超声换能器 超声变幅杆
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基于ANSYS的超声变幅杆的优化设计 被引量：18
8
作者 原丰霞 张慧君 朱国良 《机械工程师》 2004年第11期24-26,共3页
基于ANSYS,从阶梯形变幅杆具有最大振幅放大倍数的优点和直径突变处应力集中的缺点出发,对其形状进行了优化设计,得到了一种既具有大的振幅放大倍数,又保证了各部分工作应力在其材料许用应力范围内的新型的复合型变幅杆。
关键词 超声变幅杆 谐振长度 模态分析 谐振分析 优化设计
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大尺寸矩形断面超声变幅杆固有频率的研究 被引量：19
9
作者 林书玉 张福成 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 1992年第6期451-455,共5页
超声变幅杆是功率超声技术中换能器振动系统的一个重要组成部分,本文利用表观弹性法研究了大尺寸矩形断面超声变幅杆的耦合振动,推出了常用的几种单一变幅杆(指数形,圆锥形,悬链线及阶梯形)的频率设计公式,为大尺寸矩形变幅杆的频率设... 超声变幅杆是功率超声技术中换能器振动系统的一个重要组成部分,本文利用表观弹性法研究了大尺寸矩形断面超声变幅杆的耦合振动,推出了常用的几种单一变幅杆(指数形,圆锥形,悬链线及阶梯形)的频率设计公式,为大尺寸矩形变幅杆的频率设计及计算提供了一种简单易行的方法,实验表明,利用本文公式设计的大尺寸矩形断面变幅杆,实测共振频率与理论计算频率基本一致,与一维振动理论的结果相比,利用耦合振动理论得出的变幅杆共振频率更加接近于测量值。 展开更多
关键词 超声变幅杆 固有频率 频率 换能器
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余弦型和类余弦型超声变幅杆的研究 被引量：17
10
作者 阮世勋 《声学技术》 CSCD 1997年第1期22-25,共4页
本文导出了余弦型纵振变幅杆和扭振类余弦型变幅杆的频率方程及参数的计算式和曲线，对简单型杆及由其与圆柱型段和双曲正割型段组成的复合杆件进行了谐振频率和放大系数测试。
关键词 超声变幅杆 纵振 余弦型 扭振类余弦型 变幅杆
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超声变幅杆节点优化设计 被引量：16
11
作者 陈俊波 《声学与电子工程》 2009年第3期23-24,45,共3页
介绍了利用ANSYS有限元软件优化设计变幅杆节点位置及确定超声变幅杆固定位置的方法,并与传统的方法进行了比较。
关键词 超声变幅杆 节点 优化设计
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余弦形过渡段阶梯形变幅杆研究 被引量：15
12
作者 梁召峰 林书玉 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期32-35,共4页
推导出余弦形单一超声变幅杆的等效四端网络参量.基于传递矩阵法,得到了具有余弦形过渡段阶梯形变幅杆的频率方程和振幅放大系数.在对前后段相等的这种复合变幅杆分析后发现,用余弦形变幅杆作阶梯形变幅杆的过渡段,可以得到较好的效果.
关键词 超声变幅杆 余弦形 传递矩阵 频率方程 振幅放大系数
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一端带有圆柱杆的复合纵振超声变幅杆的简明设计理论 被引量：11
13
作者 贺西平 《声学技术》 CSCD 1994年第2期85-88,共4页
对一端带有圆柱杆的各种复合型纵振超声变幅杆，用“替代法”（在变幅杆的两端面处，利用机械阻抗相等的办法），求出其谐振频率方程，使设计简单化。为便于应用，本文求出了此种类型的多种复合型变幅杆的谐振频率方程。
关键词 超声变幅杆 复合纵振 圆柱杆
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工具杆对超声扭转复合振动系统共振频率的影响 被引量：9
14
作者 刘世清 林书玉 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期39-42,共4页
依据四端网络理论,利用机电类比方法,研究了具有类圆锥过渡段复合阶梯型变幅杆的超声扭转共振频率和与之相连接的工具杆长度和直径变化的关系.结果表明,随着加工过程中工具杆不断磨损,其长度和直径变化对系统共振频率影响明显.工具杆长... 依据四端网络理论,利用机电类比方法,研究了具有类圆锥过渡段复合阶梯型变幅杆的超声扭转共振频率和与之相连接的工具杆长度和直径变化的关系.结果表明,随着加工过程中工具杆不断磨损,其长度和直径变化对系统共振频率影响明显.工具杆长度每缩短1mm,系统共振频率约升高700Hz;工具杆直径每减小1mm,系统频率约升高500Hz.这为超声扭转加工振动系统的设计及频率调节提供了参考依据. 展开更多
关键词 工具杆 超声扭转复合振动系统 共振频率 超声加工 超声变幅杆 四端网络
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指数形负载超声变幅杆频率方程与放大系数的研究 被引量：11
15
作者 姚文苇 林书玉 王亚雄 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期53-55,58,共4页
求解了加负载时超声变幅杆的放大系数,得到了加负载时放大系数的统一算式.利用变幅杆纵向振动四端网络等效电路,计算了指数形变幅杆负载为纯阻与纯抗时纵向振动共振频率方程和放大系数.通过Matlab软件绘制了共振频率及放大系数随负载变... 求解了加负载时超声变幅杆的放大系数,得到了加负载时放大系数的统一算式.利用变幅杆纵向振动四端网络等效电路,计算了指数形变幅杆负载为纯阻与纯抗时纵向振动共振频率方程和放大系数.通过Matlab软件绘制了共振频率及放大系数随负载变化的曲线.结果表明,负载较小时,频率与放大系数有较快的改变;负载较大时,频率与放大系数变化较小,基本趋于稳定. 展开更多
关键词 超声变幅杆 共振频率 放大系数 负载
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扭转振动超声变幅杆计算及其等效电路 被引量：9
16
作者 林书玉 《声学与电子工程》 1995年第4期19-23,共5页
在平面波近似条件下,对几种常用的扭转振动半坡变幅杆(截面极惯性矩变化规律为圆锥、指数及悬链线型)进行了系统的理论分析。导出了变幅杆的等效电路,得出了变幅杆的输入机械阻抗、共振频率方程及振幅放大倍数的数学表达式。文中理论分... 在平面波近似条件下,对几种常用的扭转振动半坡变幅杆(截面极惯性矩变化规律为圆锥、指数及悬链线型)进行了系统的理论分析。导出了变幅杆的等效电路,得出了变幅杆的输入机械阻抗、共振频率方程及振幅放大倍数的数学表达式。文中理论分析及所得结果可作为设计或计算扭转变幅杆的理论基础和依据。 展开更多
关键词 扭转振动变幅杆 输入阻抗 共振频率 超声变幅杆
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基于有限元方法的阶梯形超声变幅杆设计及优化 被引量：10
17
作者 张勤俭 曹建国 赵路明 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第S1期134-140,共7页
超声变幅杆是功率超声振动系统中的重要组成部件.本文在三维建模的基础上对阶梯形变幅杆进行了模态分析与谐响应分析.对阶梯形变幅杆的轴向应力分布情况的分析表明,在大端和小端的连接处变幅杆受到的应力最大,容易出现疲劳断裂.最后,本... 超声变幅杆是功率超声振动系统中的重要组成部件.本文在三维建模的基础上对阶梯形变幅杆进行了模态分析与谐响应分析.对阶梯形变幅杆的轴向应力分布情况的分析表明,在大端和小端的连接处变幅杆受到的应力最大,容易出现疲劳断裂.最后,本文用有限元法对带工具的变幅杆进行了优化设计.优化的结果表明,随着阶梯形变幅杆过渡圆弧半径的增大,振动的固有频率也随之增加,同时变幅杆最大应力分布向小端移动,且最大值变小.这表明增大过渡圆弧半径可以达到阶梯形超声变幅杆的目的. 展开更多
关键词 超声变幅杆 有限元分析 优化
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超声纵振动空心变幅杆的特性 被引量：9
18
作者 王维鸽 贺西平 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期43-47,共5页
基于解析法推导了内孔分别为锥形和柱形的锥形变幅杆的频率方程及各参数表达式,利用有限元法计算了这两种变幅杆和对应空心部分填实后实心杆的应力及振动位移沿轴向分布的规律。结果表明:谐振频率和面积系数相同时,内孔为锥形杆的放大... 基于解析法推导了内孔分别为锥形和柱形的锥形变幅杆的频率方程及各参数表达式,利用有限元法计算了这两种变幅杆和对应空心部分填实后实心杆的应力及振动位移沿轴向分布的规律。结果表明:谐振频率和面积系数相同时,内孔为锥形杆的放大系数最大,柱孔杆次之,实心锥形变幅杆最小;各变幅杆的位移节点与应变极大位置之和近似等于其半波长谐振长度。进一步还证明了空心变幅杆与实心变幅杆具有相同的等效电路。 展开更多
关键词 超声变幅杆 放大系数 位移节点 应变极大值点 等效电路
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基于ABAQUS多频率超声变幅杆稳态及谐响应分析 被引量：8
19
作者 陈广鹏 江京亮 +3 位作者 赵官传 刘新福 王德祥 孙传东 《机床与液压》 北大核心 2019年第11期147-150,共4页
超声加工技术已经涉及到了多个领域,超声变幅杆是超声加工处理设备中超声振动系统的重要组成部分之一。为了对多频率超声变幅杆进行对比分析,以圆锥形变幅杆为例,选取25、30、35kHz振动频率的变幅杆,运用ABAQUS大型非线性有限元仿真软件... 超声加工技术已经涉及到了多个领域,超声变幅杆是超声加工处理设备中超声振动系统的重要组成部分之一。为了对多频率超声变幅杆进行对比分析,以圆锥形变幅杆为例,选取25、30、35kHz振动频率的变幅杆,运用ABAQUS大型非线性有限元仿真软件,对多频率变幅杆进行稳态及谐响应分析研究。对多频率变幅杆进行稳态对比分析,在圆锥形变幅杆添加力载荷,对比分析不同频率变幅杆的位移及应力变化曲线,得出多频率变幅杆在稳态分析及谐响应过程中的变化规律。 展开更多
关键词 超声加工 超声变幅杆 稳态分析 谐响应分析
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高能聚焦超声波清洗声学系统的有限元分析 被引量：7
20
作者 王奇芳 张云电 《机电工程》 CAS 2007年第1期15-18,共4页
鉴于高能聚焦超声波清洗机声学系统的复杂性,利用传统的解析法对其进行动态分析有一定的困难,利用有限元方法对其进行分析。借助有限元分析软件ANSYS对便携式超声波清洗机的声学系统进行了模态分析及谐响应分析,从理论上验证了声学系统... 鉴于高能聚焦超声波清洗机声学系统的复杂性,利用传统的解析法对其进行动态分析有一定的困难,利用有限元方法对其进行分析。借助有限元分析软件ANSYS对便携式超声波清洗机的声学系统进行了模态分析及谐响应分析,从理论上验证了声学系统的动态特性。 展开更多
关键词 压电换能器 超声变幅杆 模态分析 谐响应分析
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