具有夹角结构纵振动变幅杆的设计方法

• 作者: 张海岛 贺西平
• 来源期刊: 中国科学（物理学 力学 天文学）
• 关键词: 夹角 变幅杆 共振频率 放大系数
• 年，卷（期）: 2015,（6）
• 所属期刊栏目: 声学
• 页码范围: 101-108
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/SSPMA2015-00069

摘要

变幅杆是功率超声纵振系统中的关键部件之一,常见的是沿直线方向传播的变幅杆.有的应用场合需要变换纵振动传输方向.本文研究了具有夹角结构的超声纵振动变幅杆的设计方法.利用两端自由边界条件和夹角连接处的位移、力、弯矩及转角连续条件建立了设计变幅杆的频率方程,给出了计算变幅杆振幅放大系数的方法.利用本文中提出的设计方法,计算了若干个由两段杆组成的不同夹角的变幅杆的谐振频率,与有限元计算结果及VibPilot系统测试的变幅杆频率基本一致;后与谐振频率为19.8kHz的压电换能器相连接,激光测振仪测试了系统的谐振频率、变幅杆的放大系数及变幅杆输出端面的振型.测试得到的变幅杆的放大倍数、振型与计算结果吻合.测试的端面振型呈活塞振动,说明在谐振频率上将换能器激励的沿水平方向的纵向振动,经过变幅杆成功地变换到了其输出端上.最后,对该型变幅杆作了大量计算,得出了放大倍数随几何尺寸变化的规律.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	贺西平		118	657	12.0	20.0
2	张海岛		8	12	2.0	3.0