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1.
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圆锥型复合变幅杆优化及动力学特性
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陈汇资 赵波 卞平艳 唐军《应用声学》,2016年第35卷第1期
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针对应用传统解析法设计复合变幅杆过于繁琐的问题,提出采用简便、有效的微积法对圆锥复合变幅杆进行设计,之后通过Ansys软件对其结构进行有限元分析。此外,基于Ansys优化设计功能对变幅杆进行优化修整,对优化前后变幅杆进行阻抗分析和振动性能测试,测试结果表明优化后变幅杆振动效果更佳。最后,应用Ansys软件对变幅杆进行动力学特性分析,得到了不同直径、不同面积系数下变幅杆谐振频率、放大系数、最大应力值,并对仿真结果进行分析后得出了其动力学参数与大端直径及面积系数之间的关系。
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2.
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超声变幅杆的四端网络法设计 被引次数：25
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赵福令 冯冬菊 郭东明 方亚英《声学学报》,2002年第6期
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依据四端网络的基本原理,利用力电类比的方法,给出了复合变幅杆的等效电路图;并通过电路运算,推导出圆锥过渡段和指数过渡段阶梯形复合变幅杆频率方程和放大系数的一般公式,为超声变幅杆的设计和性能分析提供了理论依据。
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3.
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使用Inventor软件的超声变幅杆模态分析
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冯冬菊 赵福令 徐占国《应用声学》,2010年第29卷第1期
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使用Inventor软件建立超声变幅杆三维实体模型,并利用软件中集成的ANSYS有限元分析模块对其进行了模态分析,得到变幅杆各阶振型和纵向振动固有频率。分析结果表明,固有频率的模态分析值与实测值接近。Inventor软件将形状设计与力学分析集为一体,方便了变幅杆的设计。
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4.
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带有锥形孔的复合变幅杆设计及动态分析*
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唐 军 赵 波《应用声学》,2017年第36卷第3期
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在超声振动拉丝加工过程中，为了实现线材的顺利拉拔，需要应用带有锥形孔的复合变幅杆。为此，本文基于等效四端网络与传输矩阵法，建立了带锥形孔圆锥变幅杆的传输矩阵，推导出带锥形孔圆锥过渡复合变幅杆的频率方程的一般公式。根据推导出的频率方程，应用区间搜索法和牛顿迭代法获取了准确的数值解，实现了该复合变幅杆的纵向振动。之后，应用有限元软件Ansys对设计出的复合变幅杆分别进行模态分析和动力学特性分析，获得了各段不同长度下复合变幅杆谐振频率、放大系数以及最大应力值的变化规律。最后，对制造出的超声振动系统进行阻抗与振动性能测试，结果表明其频率准确，且振幅比较稳定。
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5.
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采用阶梯形弹性基底的磁致伸缩/压电复合结构磁电响应研究
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张延芳 文玉梅 李平 卞雷祥《物理学报》,2009年第58卷第1期
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利用阶梯形变幅杆的应变放大作用，构造了磁致伸缩/阶梯形弹性基底/压电复合结构. 采用等效电路法分析了沿长度方向振动复合结构的一阶磁电响应. 计算了Terfenol-D/阶梯形铍青铜基底/PZT-5H复合结构的磁电响应，并与实际结构的磁电响应进行了比较，由于理论分析中忽略了胶层产生的损耗，理论值和实验结果的变化规律相似，但是谐振频率点和磁电电压转换系数有一定的差异. 同时比较了阶梯形基底和等截面杆基底复合结构，分析表明前者具有更高的磁电电压转换系数. 研究了阶梯形弹性基底长度比及层厚比对复合结构纵振动一阶模
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6.
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指数形压电声笔的设计和应用
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殷庆瑞《应用声学》,1986年第5卷第4期
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压电声笔是各种声坐标录取装置的重要组成部分,高性能的声笔对于该装置的接收机和其它信号处理部分的研制会带来很大的方便,对装置的有效工作面积有直接的影响,对整机的精度有重要的作用。本文主要介绍从波动方程入手,根据变幅杆原理进行超声笔设计的方法。并根据实用要求测试了声笔的性能:工作频率为200kHz,垂直于工作面的水平指向性为360°,可以在与工作面的夹角为30°—90°的任何正常书写角度上使用,它发出的声信号强度比普通声笔(非变幅杆型)大6倍以上,并测定了几个典型点的振幅值,振幅放大系数大于6。符合设计要求,已在某些声坐标录取装置上获得了满意的应用。如按半波长振子的原理并配以简单的结构,能够很方便地获得当笔尖发射超声的同时,还能在传输介质的表面上留下笔迹,使用方便自由,外形和尺寸与普通钢笔相似。
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7.
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抗性负载超声变幅杆振动特性研究 被引次数：1
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姚文苇 林书玉《应用声学》,2006年第25卷第4期
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在负载为纯力抗的状况下，利用纵振型变幅杆等效四端网络，对频率方程和放大系数进行了研究．得到了三类常用变幅杆频率方程和放大系数的表达式；并通过MATLAB编程，分别绘制了三类变幅杆共振频率及放大系数随负载变化的曲线图．这将对超声变幅杆的研究和设计提供一定的理论依据．
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8.
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大尺寸矩形断面超声变幅杆固有频率的研究 被引次数：7
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林书玉 张福成《声学学报》,1992年第6期
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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。
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9.
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狭缝式环形超声聚能器的径向振动特性
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王家涛 刘世清 杨先莉《声学学报》,2014年第6期
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对一种狭缝式环形超声聚能器的径向振动特性进行了研究。基于机电类比原理,通过引入面积比系数,推出了聚能器的径向振动机电等效电路及频率方程;得出了其径向位移振幅放大系数表达式。通过数值计算,探讨了聚能器第1、2阶径向共振频率及振幅放大系数与其半径比的关系;分析了狭缝长度、角度及数目对聚能器振幅放大系数及共振频率的影响,并进行了有限元仿真。研究表明,聚能器的振幅放大系数随其半径比的变化存在极大值,并随狭缝数量、长度及宽度增加而增大;而其径向共振频率则随三者的增加而减小,理论与有限元仿真及实验结果符合较好。
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10.
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带压电片的阶梯形变幅杆的几何尺寸对振动特性的影响 被引次数：3
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马玉英 丁大成《物理学报》,1987年第36卷第2期
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本文分别讨论了两种振子:螺栓连接的振子和张力壳连接的振子。目的是:对螺栓连接的振子,通过改变阶梯形变幅杆的粗棒长度,分别研究细杆长度、位移振幅放大倍数,以及细杆输出位移振幅的变化,从而优选出变幅杆的粗端长度。另一方面对张力壳连接的振子,通过改变粗端直径大小,观察了细杆输出位移振幅的变化,粗、细端直径和谐振频率的关系。同时对细杆长度和谐振频率的关系,分别进行了探索,给出了选择振子尺寸的方法。
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11.
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超声辅助滚压系统研究
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唐军 李文星 赵波《应用声学》,2018年第3期
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鉴于风力发电机组主轴的复杂工作情况和疲劳断裂失效形式,提出一种基于表面强化技术的超声辅助滚压加工系统。首先基于运动合成原理,获得了滚轮接触线的运动轨迹特征,并应用ANSYS/LS-DYNA软件分析了加工过程的特点。之后,基于一维振动理论、等效波长理论与牛顿迭代理论,推导并求解了复合变幅杆的频率方程,实现了该复合变幅杆的纵向振动。通过对该变幅杆进行有限元仿真分析与振动特性测试,结果表明二者相对设计频率的偏差仅在0.817%以内。最后,通过对40Cr主轴进行超声辅助滚压测试,获得了粗糙度Ra 0.085μm和表面硬度32.2 HRC的加工表面,较普通滚压加工粗糙度降低了69.1%,显微硬度提高了60%。
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12.
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基于能量修正法进行大尺寸指数型超声变幅杆准确设计
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桑永杰 林书玉《应用声学》,2007年第26卷第4期
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基于能量修正法修正了大尺寸变幅杆纵振动共振频率方程，得出了其修正频率表达式，分析了大尺寸指数型变幅杆的共振频率修正值，并利用有限元软件ANSYS对一组大尺寸指数变幅杆进行了模态分析。结果表明，比起一维理论值，修正后的频率值更接近于有限元仿真分析结果，变幅杆的尺寸越大（即径长比越大）这种修正效果越明显。
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13.
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超声弯曲模式变幅杆的振动分析 被引次数：5
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周光平 李明轩《声学学报》,2000年第2期
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介绍了用传递矩阵分析超声弯曲变幅杆的方法，推导了变幅杆的频率方程、放大系数、形状因子的表达式。作为方法的应用例，对圆锥形变幅杆进行了一些数值计算。最后进行了验证。结果表明传递矩阵法是弯曲变幅杆分析的有效方法。
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14.
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转镜分幅相机中分幅系统放大倍率的校正
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汪伟 尚长水 谭显祥《应用光学》,2008年第29卷第5期
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理论上分析转镜分幅相机分幅系统放大倍率不一致产生的原因及因素。给出分幅系统放大倍率校正的方法，并以国内普遍使用的FJZ-250型高速转镜分幅相机为例，给出了每一画幅的放大倍率和校正系数。实测结果表明：分幅系统的放大倍率的不一致性与理论计算值差异较大，以校正的数据去分析处理爆轰实验底片，其空间测试精度有较大的提高。
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15.
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有负载的超声弯曲变幅杆的振动特性分析 被引次数：7
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周光平 李明轩《声学学报》,2000年第3期
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基于传递矩阵法，介绍了负载情况下弯曲变幅杆振动分析的一般方法。作为方法的应用例，对负载情况下弯曲交幅杆的谐振频率，以及负载情况下变幅杆的放大系数进行了一些数值计算。最后验证了负载抗对变幅杆谐振频率的影响。
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16.
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基于SPH法的二维矩形液舱晃荡研究 被引次数：4
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李大鸣 陈海舟 张建伟 徐亚男《计算力学学报》,2010年第27卷第2期
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液体晃荡是一种复杂的流体运动现象,自由液面的存在使得该现象具有很强的非线性和随机性。针对二维矩形液舱在不同振幅水平激励下的纵荡问题,应用SPH法对其进行了数值研究。首先计算了小振幅激励下的纵荡,计算结果分别与线性理论解、文献VOF法结果及文献SPH法结果作了比较分析,以验证所建数值模型的合理性;然后计算了液舱在大振幅水平激励下的纵荡,着重分析了不同振幅下液体晃荡的速度向量图、液面波动时程、压强波动时程、动量波动时程以及波动的频谱图,并将计算所得液面波动结果与小振幅激励下的液面波动结果作了比较。分析结果表明,在大振幅水平激励下,液面波动的波峰值较小振幅下的结果有较为明显的增大,而波谷值则无过大的变化,总体波动幅值比小振幅下的结果大;随着激励幅值的增大,液面波动幅值呈现明显增大的趋势,压强的整体波动幅值也呈增大趋势,动量波动的均值亦有明显增大;波动能量随着激励幅值的增大而增大并向第一阶频率区域集中。SPH法对处理液体大幅晃荡这种具有自由表面大变形的问题有十分优越的特性。
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17.
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具有表面凹坑的半无限体三维应力集中系数有限元研究 被引次数：1
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陈跃良 郁大照 段成美《应用力学学报》,2003年第20卷第2期
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利用ANSYS有限元软件对半无限体表面球形和半椭球形凹坑的三维应力集中系数进行了计算，该方法简单易行，省时省力；并将所得数据与试验结果作了对比，两者吻合较为一致，说明利用该软件分析三维应力集中问题有效可行。研究结果表明：应力集中系数随泊松比μ、曲率r及凹坑与结构相对尺寸的增加而变大；对于椭球凹坑，在深度一定时，增加凹坑与表面相交面积，可以减小应力集中系数，削去部分的形状，以与凹坑相切，且在载荷方向上有长轴的椭圆或圆弧组合为宜。
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18.
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性能可调的纵向振动圆锥形超声变幅杆
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林书玉 唐一璠 徐洁《应用声学》,2018年第37卷第1期
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提出了一种基于压电效应的性能可调纵向振动圆锥形超声变幅杆,并对其振动性能进行了研究。该变幅杆由传统的圆锥形超声变幅杆和压电陶瓷材料组合而成。论文研究了圆锥变幅杆中压电陶瓷材料的厚度、位置以及电阻抗的改变对变幅杆性能参数的影响,并进行了数值模拟仿真及实验验证。结果表明,通过改变压电陶瓷材料的厚度、位置和电阻抗值,可以实现变幅杆共振频率和位移放大系数的改变。理论计算结果与数值模拟值和实验测试值符合得很好。
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19.
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阶梯形变幅杆固有频率的实验研究 被引次数：5
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张大安 诸国桢 周铁英《声学学报》,1965年第4期
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本工作测量了66个阶梯形变幅杆的固有频率,用实验找出了其固有频率随两端直径比N和径长比α的变化规律.又测量了126个圆弧过渡的阶梯形变幅杆的固有频率,用实验找出了其固有频率随参数N和R/d的变化规律.结果以曲线表示,供设计变幅杆用.根据这些实验规律设计的阶梯形变幅杆,其固有频率的误差小于1％.
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20.
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广义变幅器理论——有负载情况下变幅器特性研究 被引次数：1
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汪承灏《声学学报》,1980年第1期
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考虑到变幅器是有负载的,而不是自由谐振的,我们可以将现有的变幅器加以推广,并建立起广义变幅器理论。在此情况下,振幅放大不仅可以在变截面杆的截面小的一端获得,而且在等截面杆中,甚至在变截面杆大的一端发生。 这种推广将变幅比跟负载的阻抗匹配联系起来了。因此可以根据负载来选择最佳的变幅比。
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