一种新型高频大功率超声振动辐射器

利用机械振动体的三维耦合振动，研制了一种新型的高频大功率超声辐射器，即立方体型振动辐射器，从理论上推出了振出了振子的频率方程，研究了纵振动与横振动之间的耦合关系；从耦合振动的角度得出了材料泊松系数的取值范围，实验表明，辐射器的频率设计值怀测量值符合很好，由于纵横振动的强烈耦合，增大了声波辐射面积，改善了声匹配，提高了辐射器的辐射效率及声功率。     

超声电机驱动电源频率跟踪系统的研究

本文在研究超声电机对双相驱动电源的特殊要求的基础上,设计了一套针对超声电机驱动电源用的频率跟踪系统,同传统的超声电机用的双相电源中的频率跟踪系统相比,此系统具有可以在一定范围内测试出超声电机的谐振频率点,并能准确跟踪到谐振频率点的变化等优点.     

大气压交流放电自动频率跟踪电路的设计

根据等离子体美容仪负载的特殊性要求,设计了大气压交流放电状态自动频率跟踪电路,以达到仪器的稳定输出.详细讨论了频率自动跟踪电路的设计思想和实现方案.利用窗口比较器来检测输出状态改变,并转换为V/f变换的控制信号,通过压控振荡使得功率变换器的振荡频率跟踪系统本征频率的变化,以保持谐振状态,得到稳定输出.对所研制的电路进行了具体测试,结果表明:频率跟踪效果好,仪器输出稳定,使用效果佳.     

基于自动频率跟踪的虚拟数字锁相放大器

为避免传统设计中待测信号与参考信号之间的道间干扰,以及信号传输过程中引入的噪声,设计了一种基于LabVIEW开发平台的虚拟数字锁相放大器（DLIA：Digital Lock-In Amplifer）。通过引入自动频率跟踪模块,大大降低了待测信号与参考信号频率的失配程度。同时,在经典的正交相敏检波算法基础上,通过对输出信号进行优化处理,得到了良好的输出波形。实验结果显示,待测信号的信噪比R_SNR可小于-20 dB,可检测的最小幅值达10 μV,自动频率跟踪模块的锁频误差小于0.02%,信号幅值的测量误差小于0.05%。该设计的自动频率跟踪能力的虚拟DLIA具有良好的测量稳定性。     

超声变幅杆振动温升及其对振动稳定性的影响

在变幅杆振动中,变幅杆的自身阻尼特性以及与螺栓/工具头的耦合会导致明显温升.为研究该温升特性并探讨其对变幅杆振动稳定性的影响,采用数值模拟得到了纵振变幅杆的总功耗密度和温度分布;通过红外热成像测试对变幅杆理论温升进行了验证,并分析了不同材料的螺栓与工具头连接对温升的影响.结合数值模态分析与实验分析,进一步探讨了温升对变幅杆谐振频率与振幅的影响规律.结果表明,变幅杆连续运行时温升趋于平衡,该平衡点取决于螺栓材料、变幅杆材料和环境因素.对于低阻尼TC4钛合金变幅杆,螺栓处能量损耗为主要热源,其中45钢螺栓发热量占97.7%,而采用TC4钛合金螺栓和TU2紫铜工具头可显著减小温升.同时发现,变幅杆谐振频率与温升成线性负相关,振幅因温升有所降低,二者均稳定在平衡温度点.     

磁耦合谐振式无线电能传输系统中的频率跟踪技术

为解决磁耦合谐振式无线电能传输系统由于失谐导致的输出功率大幅下降的问题,通过对串并式系统等效电路的分析,总结了系统失谐的原因,提出了一种以电压换向点时发送端的电流采样平均值作为调节依据的频率跟踪策略,使系统在发射端形成控制闭环对谐振频率进行跟踪,实现电流电压接近同相位,从而提高系统的功率因数,增大传输功率。接着,把该策略用于实际搭建的串并式无线电能传输系统,实验结果表明,输出功率对于频率变化十分敏感,频率跟踪策略使得输出功率上升了近一倍,这也与仿真结果契合,说明该频率跟踪策略对于无线电能传输系统有实际应用价值。     

一种感应加热电源频率跟踪控制系统

针对感应加热电源中负载回路谐振频率时变的特点，在以IGBT为功率开关的2kW感应加热电源中，设计并实现了一种频率跟踪控制系统。该系统通过Hall电流传感器、电压比较器和CD4046锁相环对负载电流实现了频率跟踪，使逆变器工作在功率因数接近于1的准谐振状态。通过试验验证，电路简单可靠，运行良好。     

电极超声振动复合混粉电火花加工试验研究

为了探究工具电极超声振动在混粉电火花加工中的作用,设计了一套可调谐振频率的工具电极超声振动装置。用TC4合金作为工件材料,工件去除率和表面粗糙度作为指标,分别实施了常规混粉电火花加工和超声混粉电火花加工正交试验,通过极差和方差对试验结果进行分析。结果表明,工具电极超声振动能加快粉末颗粒在加工间隙的流动性从而避免粉末颗粒沉积引起的短路和拉弧放电,提高了加工的稳定性,去除率比常规混粉电火花加工提高了30%,表面粗糙度也有所改善。     

旋转超声加工智能超声波发生器的研究

为进行硬脆材料的旋转超声加工 ,研制了智能超声波发生器。类比于数控插补原理 ,提出了粗精频率跟踪的自动控制方案 ,即 :频率粗调由软件实现 ,频率精调由锁相环电路实现。对振动系统恒定振幅控制进行了理论分析。实验结果表明 ,研制的智能超声波发生器频率跟踪迅速准确 ,并能实现振动系统的恒定振幅控制 ,可以实现振动系统的自动运行     

超声波电机驱动源的频率跟踪

针对超声波电机工作时对驱动源的特殊要求,设计了一种新颖的具有自动频率跟踪功能的超声波电机驱动源,结合理论公式和ＬＣ谐振曲线阐明了驱动源的物理工作条件,实验证明,该方案能够跟踪超声 电机工作点的变化,使其保持良好的工作状态。     

液压系统液体振动固有频率的计算

通过液压系统中的液体纵向振动分析,建立液压传动系统有关蓄能器、节流阻尼器等元件的振动力学模型,导出了由不同元件所组成的管路系统的传递矩阵和计算固有频率的方法,编制了通用程序,并给出了计算实例。     

动态切削中振动频率和切削转速的关系

基于切削再生颤振理论，研究动态切削过程中振动信号的颤振频率与切削转速的关系，据此建立了相应的数学模型，通过实例分析，验证了该数学模型。     

初始几何不平度对板的振动频率的影响

以航空等工业领域用板因制造因素所造成的初始横向小变形为背景，抽象出了初始几何不平整矩形正交各向异性板的力学模型。从理论和实验的角度研究了在四边均为简支时正交各向异性弹性薄板因初始不平整度对振动频率造成的影响。     

超声振动切削中的振幅衰减及其危害

本文通过模拟试验，得出了超声振动切削加工中．切削工具在载荷作用下的振幅与空载振幅相比有较大衰减的结论．分析了工具振幅衰减对超声振动切削效果和生产率的不良影响．提出了稳定振幅的概念。     

转子轴承系统阻尼与自由振动频率的计算

采用 prohl法计算转子轴承系统阻尼与自由振动频率时 ,通过扩大总传递矩阵的维数来解决行列式对特征值的导数计算     

各向异性材料超声直线电机

提出了一种利用各向异性材料（ＣＦＲＰ）作为振动体的新型超声直线电机,分析了它的工作原理,建立了振动体的动力这方程,求出两人固有频率,分别应对所电机的两个运动方向实验研究了电机的驱动力和速度,结果表明电机的最大驱动力为０．５Ｎ速度为０～８ｍｍ／ｓ与驱动电压有良好的线形关系,可以通过切换固有频率实现电机的双向运动。     

各种支承连续梁的振动频率方程

本文利用传递矩阵法,导出各种支承和各种边界条件连续梁振动频率方程的统一公式。公式形式简单,关系清楚,便于电子计算机计算。     

旋转机械振动的频域多维时序预报

旋转机械是化工、发电大型企业的关键设备，为减少因定期维修和突发故障造成的经济损失，需在实时状态监测的条件下进行状态预报．目前一般通过对机组振动的时域信号预报机组的运行状态，但时域信号与机组运行状态之间的本质特征关系并不直观和确切，同时在旋转机械的转动速度有波动时该方法并不有效．本文在考虑机组转速有波动的前提下，对振动频谱进行规范化处理，并根据相应的的数学力学分析。把振动频谱作为多维时间序列进行机械状态预报．