扭转超声振动系统中局部共振的研究

本文从扭转振动波动方程出发，推导出了具有类圆锥过渡段的复合阶梯型扭转变幅杆的频率方程解析表达式。从实验和理论上对该复合变幅杆的谐振频率随杆细端长度和直径的变化进行了测量和计算。通过对比，证明了复合振动系统中局部扭转共振现象的存在，并得到了其产生条件。     

我国功率超声的现状及其发展

这里所说的功率超声,主要是指利用较大的超声能量进行清洗、加工、处理,以及超声治疗和外科手术等,所使用的频率一般在10kHz—60kHz(有的达MHz以上),声强度从零点几瓦/cm~2到几百瓦/cm~2(一些特殊应用还要高). 我国从事功率超声的研究,已有近三十年的历史.五十年代后期,除研制出供科研用的较大型的超声设备之外,一般的功率超声设备已供应市场.目前,功率超声已渗透到国防和国民经济的许多重要领域.诸如:机械、电子、半导体、冶金、化工、能源、医药、农业、原子能以及纺织、印染和工艺美术等行业.一支功率超声的科研队伍已逐步成长起来,为国家解决了一批生产技术中的难题.特别是近几年为国家做出了显著的成绩,已有几十项成果受到省市级部门的奖励,有的还受到中央部门和国家级的奖励.设备的生产能力已达到一定的规模,每年可为市场提供约四千台设备,年产值约三千多万元.不仅通用设备已逐渐系列化,而且一些专用设备和半自动化与自动化的设备也已陆续投入市场. 国际学术交流,也陆续开展起来.近几年来已提供近十篇文章参加了国际性的学术交流,有的受到国外同行的重视和好评.我国功率超声的研究已跻身于国际行列. 下面想从功率超声的基础研究,设备的研制和生产,功率超声的应用和对国民经济建设的作用三方面,阐?     

基于自寻最优模糊控制的自动频率跟踪

文章概述了在功率超中自动频率跟踪的基本原理，在分析自寻最优控制的方法和模糊控制方法的基础上，提出了一种自寻最优模糊控制方法，利用它来实现自动频跟踪，在超声吸引器上取得良好的应用效果。     

88-1型超声乳化、强化处理机(研制产品)简介

一、概 况: 本机由电发生器和T-1型系列压电超声换能器组成,可用于超声乳化、强化处理,包括超声乳化、清洗、分散、破碎和强化化学反应等,系一机多用。 本机操作简单,实用性强,既可用于实验室小样试验处理,也可增加辅助设备配套用于工业生产。 二、主要性能和工作参数: 电发生器,频率14—20kHz可调,电功率0—250W可调。 T-1型系列压电超声换能器有T-1型T-1A型、T-1B型、T-1C型四种,都是带变幅器高强度超声换能器,频率14-20kHz,电功率小于250W。     

“一种新型的超声加工深小孔的工具系统”一文讨论:非半波长变幅器

范国良、应崇福、林仲茂和彭翔的“一种新型的超声加工深小孔的工具系统”一文,提出了一种非半波长的等截面杆的工具系统,是很有价值的.其意义在于实际证明了传统的只有半波长或半波长级联的杆才能构成超声振动系统的观点可以打破,并在实用上解决了由于工具头磨损而限制了超声加工应用的长期令人困扰的问题.     

纵振合成超声振动系统的研究

本文研究由磁致伸缩换能器驱动的纵向振动合成超声振动系统。文中介绍了结构设计,研究了声波导横向尺寸、驱动换能器数量及安装位置以及输入电功率对合成振动系统输出端位移振幅的影响,给出实验结果。由4个换能器组成的合成振动系统,当输入电功率为2.2KW时,在直径为20mm的输出端得到近300μm的双振幅。用于冷拔精密高压油管,产品精度达到西德DIN 7300A级国际水平。     

新型柱孔式模式转换型纵-扭复合模态超声振动系统*

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。     

一种新型的超声加工深小孔的工具系统

传统超声加工用工具或者很短,或者按半波长整数倍叠加.加工中工具长度的大量磨损会明显降低加工效率,因而必须经常更换工具.本文提出一种新型的超声加工深小孔的工具系统,能以特殊的方式工作.工具长度任意,加工中工具长度变化允许达80％;仅仅需要适当调节电发生器频率就能良好工作.本工具系统已成功地用在超声加工玻璃深小孔(圆形和异形孔),在玫璃上加工出直径6mm、深达280mm的孔.加工效率至少可以与常规方法相比. 观测了具有等截面细长杆的复合振动系统的频率特性和工具系统的振动模式,得出了工具杆“局部共振”的结论.初步探讨了产生这种共振的条件及其形成机理. 局部共振现象,应当还可用在高功率超声的其它场合.     

超声换能器,变幅杆及其组合的一种计算方法

本文提出一种计算超声换能器和变幅杆组合件的数学模型,即将组合件按其形状进行分割成若干段,对单独的变幅杆亦可按其形状函数分为若干段。各段用网络等效,通过矩阵乘积简化成一个总等效四端网络,再由网络二端电学量,机械量的两两之商求得一系列性能参数。以一实例作了验证性计算,与常规的解析方法作了比较,获得了基本一致的结果。     

带永久磁钢的磁致伸缩探测器及其在声功率测量中的应用

本文研究了带永磁钢的磁致伸缩探测器以及在超声频声功率的电测法上应用.根据超声频拾振测量的需要,针对目前压电拾振和光测拾振的缺点,适当的给磁致伸缩探测器附加了永久磁钢,使之在我们的测量范围内,拾振的信号电压基本上和物体的振动速度成正比.它的灵敏度很高,不但可以拾振铁磁性振动物体,而且可以在弱磁性物体——像铝合金、钛合金等振动物体上拾振测量.本文给出45号钢、铁合金、铝合金的拾振校正曲线,还列举了带永磁钢的磁致伸缩探测器在超声频功率的电测法上应用.     

激光超声中微振幅测量的干涉仪电偏频跟踪系统

激光超声是近些年来发展较快的研究课题。它应用于无损检测的一个重要问题如何测量微振动。由于需检测的对象是小于10~(-10)m数量级的微振动,一般采用干涉仪作为检测的主要手段。干涉仪可以测量微振动,主要有麦克尔逊干涉仪、法布里-珀罗干涉仪等。用干涉仪测量微小振动面临的主要困难是提高测量精度和整个系统的稳定性,使整个系统具有较好的抗干扰性能。我们在研究中采用了激光频率锁定方法。其     

超声变幅杆设计用表的计算机编制(Ⅲ)——关于几种简单型扭振杆

本文绘出指数型D=D_(1~(e~(-βχ))、类圆锥型D=D_1(1-αχ)~(1/2)、类是链线型D=D_2{cj[γ(L-χ)]}~(1/2)和两段等长圆柱组成的阶梯型四种扭振变幅杆,各主要参数的理论计算公式和方程以及据此在电子计算机上编制出的直径比N=1.01—7.00、dN=0.01的设计用表的概况。表列了部分数据,绘制了各种杆件参数对比曲线,对所得结果作了简要综述和说明。