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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 78 毫秒
1.
纵-扭复合振动模式指数型复合超声变幅杆的研究   总被引:10,自引:0,他引:10       下载免费PDF全文
林书玉 《应用声学》1997,16(5):42-46
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,通过发迹指数型变截面棒的截面变化规律,实现了同一变幅杆中纵向振动与扭转振动的同频共振。  相似文献   

2.
黏性介质中圆截面弹性细杆的平面振动   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
刘延柱 《物理学报》2005,54(11):4989-4993
讨论圆截面弹性细杆在黏性介质中的平面振动. 基于Kirchhoff理论,以杆中心线的Frenet坐标系为参考系,建立其动力学方程,杆中心线为任意平面曲线时,其扭转振动与弯曲振动解耦. 讨论两端固定条件下任意形状杆的平面扭转振动,以及无扭转的轴向受压直杆和圆环杆的平面弯曲振动,导出其自由振动频率和阻尼系数. 证明空间域内压杆的Lyapunov稳定性和欧拉稳定性条件为时域内渐近稳定性的充分必要条件,或无阻尼压杆的稳定性必要条件. 圆环杆平衡恒满足渐近稳定性条件. 关键词: 弹性细杆 黏性介质 扭转振动 弯曲振动  相似文献   

3.
唐军  赵波 《应用声学》2017,36(3):234-240
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,对制造出的复合变幅杆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。  相似文献   

4.
为了获得大负载平行砂轮复合变幅器的设计方法,将复合变幅器简化为复合变幅杆与多阶环盘组成。利用Mindlin中厚板理论,求解了各振动环盘的位移、转角、弯矩和剪力解析表达式,并通过复合变幅杆各振动单元间的力、位移的边界条件和连续条件,以及复合变幅杆和环盘两者结构间力与位移的耦合条件,建立了复合变幅器的数学模型和频率方程。针对频率方程进行编程求解 ,设计了平行砂轮复合变幅器。通过有限元仿真分析、实物阻抗特性试验、谐振试验验证。试验结果表明:平行砂轮复合变幅器的试际谐振频率、节圆位置与理论设计的误差小于5%,验证了其理论设计方法的正确性。为研制大负载平行砂轮复合变幅器提供了一种有效的设计方法。  相似文献   

5.
设计了一种大负载超声振动磨削系统,超声系统由换能器、圆柱圆锥形变幅杆和轮辐式砂轮组成。首先将轮辐式砂轮等效成轮毂为圆柱杆、辐板与轮缘为中厚板的复合模型,利用各接触面边界连续的条件推导系统的频率方程,完成了超声磨削系统的设计,制作了实验装置并分析验证了其声学振动特性。实验结果表明:利用轮辐式砂轮复合模型求解系统频率方程,在解决大负载超声振动磨削系统设计难题上的有效性。该超声系统结构简单,声学振动特性稳定,可输出均匀的位移振幅,有望在大负载的超声磨削领域获得应用。   相似文献   

6.
工具杆几何尺寸对超声扭转振动特性的影响   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
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度段的复合阶梯型变幅杆的扭转共振频率和与之相连接的工具杆的几何尺寸之间的变化关系,理论和实验符合的较好,为超声扭转加工振动系统的设计提供了参考依据。  相似文献   

7.
简明设计复合扭振变幅杆   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
传统设计复合扭振变幅杆的方法是利用各形状函数杆之间的角位移连续和力矩连续的边界条件,来确定方程中的待定系数,导出频率方程。本文利用各形状函数分界之间机械阻抗相等的方法来设计复合扭振变幅杆。可简化设计,物理意义明显。这种方法也适用于纵振复合变幅杆的设计。  相似文献   

8.
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%。  相似文献   

9.
唐军  李文星  赵波 《应用声学》2018,37(3):330-337
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,推导了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,结果获得了粗糙度Ra 0.085μm和表面硬度32.2HRC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%。  相似文献   

10.
林基艳  林书玉 《应用声学》2023,42(4):667-673
为了改善基于螺旋槽结构和斜槽结构的模式转换型纵-扭复合模态超声振动系统存在的结构复杂、扭转分量较小等问题,论文提出了基于新型柱孔式复合变幅杆的模式转换型纵-扭复合模态超声振动系统,并利用有限元法和数据分析对其进行了仿真分析,结果表明,引入新型柱孔式复合变幅杆的系统的输出端面的剪切应力、旋转角度得到了大幅提升,能够有效地提高纵、扭振动的转换效率。  相似文献   

11.
周彦玲  王斌  范军 《物理学报》2021,(5):178-188
塑料类高分子材料甲基丙烯酸甲酯-亚克力(PMMA)圆柱中亚音速Rayleigh波低频隧穿共振可引起反向散射增强,在低频标准散射体设计等领域具有重要应用价值.提出一种微弱形变的规则波纹表面结构,可实现水中PMMA圆柱反向散射低频共振频率的无源调控.利用微扰法推导了水中微弱形变规则波纹圆柱反向散射低频共振频率偏移的近似解,讨论了波纹微扰系数、周期对规则波纹圆柱共振频率偏移的影响规律.基于Rayleigh波相位匹配方法分析了低频共振频率偏移的机理.研究表明:微弱形变规则波纹圆柱中亚音速Rayleigh波沿微弱形变波纹表面传播,与光滑圆柱体相比,传播路径的改变引起Rayleigh波传播相位变化,导致了Rayleigh波低频共振频率发生偏移.最后开展了微弱形变规则波纹圆柱体声散射特性水池实验,获取了其反向散射共振频率,明显观察到了规则波纹圆柱共振频率偏移现象,与理论预报结果吻合较好.  相似文献   

12.
突变截面驻波管属于失谐驻波管,即其高阶共振频率不是一阶共振频率的整数倍。通过对STAS的优化设计,利用STAS的失谐性质在一阶和二阶共振频率下激励分别获得了180 dB和177 dB的极高纯净驻波声场。尽管声压级已经很高,但在接下来的对一阶和二阶共振频率激励下的声波波形畸变和谐波饱和情况进行的实验研究中仍然没有观察到谐波饱和现象。与此同时,对三阶共振频率激励下的声场进行了实验研究,由于三阶共振频率激励下的大振幅非线性声场的二次谐波频率接近六阶共振频率,在声压级达到170 dB时观测到了三阶共振频率激励下的声波波形畸变和谐波饱和现象。  相似文献   

13.
The pressure sensitivity of a laboratory standard microphone is determined using a reciprocity technique that measures the electrical transfer impedance of two microphones connected acoustically by a coupler. The electrical transfer impedance is a function of the coupler volume and the equivalent volumes of the microphones. The equivalent volume given as a function of the frequency can be determined in experiments or can be calculated if the equivalent volume at a low frequency as well as the resonance frequency and loss factor of the microphone diaphragm are known. Therefore, it is necessary to determine the resonance frequency and the loss factor accurately to obtain an accurate reading of the pressure sensitivity.In this paper, a new method to determine the resonance frequency and loss factor of a microphone diaphragm is proposed. The frequency response of the diaphragm displacement is measured by a laser vibrometer and the part of the response near the resonance frequency is used to determine the microphone parameters via least square fitting with the equation of a vibration model with one degree-of-freedom. Since the values measured by this method are close to the nominal values and the repeatability is highly feasible, the proposed method will be useful to determine the resonance frequency and loss factor of a microphone diaphragm.  相似文献   

14.
Shuyu L 《Ultrasonics》2005,43(5):365-373
Based on the equivalent circuit theory, the load characteristics of high power piezoelectric ultrasonic sandwich transducers are studied. Two types of loads are studied. One is liquid load as in ultrasonic cleaning, and the other is solid load as in ultrasonic drilling and machining. The effect of load and structure of the transducer on the resonance frequency of the transducer is analyzed. It is shown that the effect of load on the resonance frequency of sandwich transducers with different structures is different. For liquid load as in ultrasonic cleaning, the effect of the load on the resonance frequency of the sandwich transducer with symmetrical structure is the largest. It is the smallest for the transducer with its displacement node in the back metal cylinder. For solid load as in ultrasonic drilling and machining, the effect of the load on the resonance frequency of the sandwich transducer with its displacement node in the front metal cylinder is the largest. It is also the smallest for the transducer with its displacement node in the back metal cylinder. On the other hand, for some applications, such as ultrasonic drilling, when the lateral dimension of the tool is much less than that of the transducer, its effect on the resonance frequency of the transducer is small. The conclusions are useful in designing vibrating systems for different ultrasonic applications.  相似文献   

15.
Sustained resonance in a linear oscillator is achievable with a drive whose constant frequency matches the resonant frequency of the oscillator. But in oscillators with nonlinear restoring forces such as the pendulum, Duffing and Duffing-Van der Pol oscillator, the resonant frequency changes as the amplitude changes, so a constant frequency drive results in a beat oscillation instead of sustained resonance. Duffing-type nonlinear oscillators can be driven into sustained resonance, called autoresonance, when the drive frequency is swept in time to match the changing resonant frequency of the oscillator. We find that near-optimal drive linear sweep rates for autoresonance can be estimated from the beat oscillation resulting from constant frequency excitation. Specifically, a least squares estimate of the Teager-Kaiser instantaneous frequency versus time for the beat response to a stationary drive provides a near-optimal estimate of the nonstationary drive linear sweep rate needed to sustain resonance in the pendulum, Duffing and Duffing-Van der Pol oscillators. We confirm these predictions with model-based numerical simulations. An advantage of the beat method of estimating optimal drive sweep rates for maximal autoresonant response is that no model is required so experimentally generated beat oscillation data can be used for systems where no model is available.  相似文献   

16.
研究了Λ型能级系统中, 85Rb原子在耦合光频率失谐较小时的电磁感应透明(EIT)现象. 实验中, 随着耦合光频率失谐量的增加, 电磁感应透明窗口的绝对强度有所减弱, 但是其相对深度却有所增加, 透明窗口相对深度最大的位置不在耦合光频率共振处, 而是在耦合光频率失谐约180 MHz的位置. 用三能级和四能级系统的理论分别对实验结果进行对比分析, 发现用四能级系统的理论进行拟合的结果与实验符合得比较好. 对此, 我们提出当耦合光频率失谐较小时, EIT信号是两个激发态共同作用的结果, 并用四能级系统的理论分析了两个激发态之间的能级间隔对透明窗口相对深度最大值位置的影响.  相似文献   

17.
张良英  金国祥  曹力 《物理学报》2012,61(8):80502-080502
针对线性谐振子受到具有频率涨落的简谐力激励的情况, 计算出系统响应的一阶矩解析表达式.研究发现系统的输出响应以固有频率振动, 响应振幅随简谐激励力频率的变化出现"真实"随机共振,随固有频率的变化出现抑制和 共振两种现象.  相似文献   

18.
顾文娟  潘靖  胡经国 《物理学报》2012,61(16):167501-167501
将铁磁共振频率看成外磁场的函数, 讨论了垂直场下磁性膜中的铁磁共振现象. 结果显示: 当外磁场平行于膜面, 并考虑磁膜具有垂直磁晶各向异性情形时, 其磁共振频率随外磁场的变化分为高频支和低频支两种情况, 具体的依赖关系取决于磁膜内磁晶的各向异性; 当外磁场垂直于膜面, 其磁共振频率随外磁场的关系仅存在一支, 一般地, 磁共振频率随外磁场的增加单调地非线性减小, 但当立方磁晶各向异性场Hk1 与单轴磁晶各向异性场Ha之比值介于2/3 < Hk1/Ha <1时, 其磁共振频率随外磁场的增加单调增加, 这与相关的实验结果一致. 研究结果表明: 磁薄膜中有无垂直于膜面的磁各向异性可以通过其磁共振谱的测量进行辨析.  相似文献   

19.
调制与解调用于随机共振的微弱周期信号检测   总被引:13,自引:0,他引:13       下载免费PDF全文
林敏  黄咏梅 《物理学报》2006,55(7):3277-3282
提出了调制随机共振方法,实现了在大参数条件下从强噪声中检测微弱周期信号.将混于噪声中的较高频率的弱信号经调制变为一差频的低频信号作用于随机共振体系,该低频信号满足绝热近似理论,因而能产生随机共振;再经解调可获得埋于噪声中的原较高频率的弱信号.对埋于噪声中的未知频率,可采用连续改变调制振荡器的频率,以获得一个适当的差频信号输入到随机共振体系,根据输出信号共振谱峰的变化经解调而得待检弱信号的未知频率.该方法应具有较高的应用前景. 关键词: 调制与解调 非线性双稳系统 随机共振 微弱信号检测  相似文献   

20.
 利用有限元方法,通过调节X波段脉冲压缩装置的腔体长度、输入膜片宽度、输出耦合口位置等参量,研究了这些参量对谐振频率和品质因数的影响关系。研究表明:通过微调腔体长度并优化结构参数,可以将该装置的工作频率限制在规定的范围内;输入膜片缝隙由宽变窄的过程中,驻波比由大变小,达到临界耦合后,驻波比又由小变大,且谐振频率略有升高;品质因数与H-T分支的T形输出口的微波泄露密切相关,而该输出口泄露的大小随短路面到H-T分支中线的距离周期性变化。模拟得到的膜片距输出口中线长度为1 133.75 mm,分支中线到短路面的长度为95.25 mm,输入膜片宽9 mm,本征频率为9.387 2 GHz,输入耦合系数为1.15,品质因数为8 000。根据数值模拟结果,优化设计了一套脉冲压缩装置,实测得到的工作频率为9.388 4 GHz,输入耦合系数为1.03,品质因数为5 500。由于该装置输出口微波泄露较大,因此实测的品质因数比模拟的要小一些,这一点可以通过改进终端滑动短路面的调节方式来改善。  相似文献   

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