大截面超聲變幅桿振動特性研究及設計軟件開發(fā).pdf

1、功率超聲在工業(yè)上的應用越來越廣泛，也隨之產生了對功率更大、聲強更高的超聲源的需求。超聲變幅桿是功率超聲設備中的關鍵部件，它起著增大聲強和阻抗匹配的作用。大截面變幅桿能夠傳輸更大功率更高聲強的振動能量，因此對這類變幅桿的研究成為迫切需要。 本文首先深入闡述了變幅桿的相關知識以及有限元分析的基本原理。在此基礎上，通過有限元分析軟件ANSYS對縱向超聲變幅桿進行了振動特性分析，研究了變幅桿的大端直徑、變幅桿長度、大小端面直徑比對大端面

2、振幅分布的影響，并對大截面變幅桿的諧振頻率、振幅放大系數、變幅桿的波節(jié)點位置，橫向振動分布等進行了分析研究，總結了相關的變化規(guī)律。分析結果表明大截面變幅桿的許多性能參數，還有波節(jié)點位置等與傳統(tǒng)的一維設計理論推導的結果存在很大差別。而且這種差別隨著截面的增大越發(fā)明顯。試驗表明使用有限元軟件分析的結果比傳統(tǒng)方法得到的結果更接近測量值，因此利用ANSYS軟件來設計大截面變幅桿可有效減小諧振參數設計誤差。 從方便變幅桿設計人員的角度出發(fā)