大功率超聲波振動系統(tǒng)分析與設計.pdf

1、在功率超聲設備中，超聲波振動系統(tǒng)起著將超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的高頻高壓電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能并直接作用于介質(zhì)的關鍵作用。組成超聲振動系統(tǒng)的換能器、變幅桿和工具頭的設計及優(yōu)化，直接決定著超聲波系統(tǒng)的應用效果。
　　論文首先綜述了超聲波系統(tǒng)國內(nèi)外研究及應用現(xiàn)狀，詳細分析了功率超聲波振動系統(tǒng)的換能器、變幅桿以及工具頭的類型和特性參數(shù)。對夾心式壓電陶瓷換能器進行了研究，分析了其等效電路及導納圖，并設計了一款諧振頻率為20KHz的4片式圓柱型換能器。接

2、著進行了與這款換能器匹配的變幅桿設計，通過理論計算得到變幅桿長度、面積系數(shù)等參數(shù)，并基于ANSYS有限元分析軟件和MATLAB軟件對該變幅桿的設計進行了仿真驗證。然后給出了包含工具頭在內(nèi)的整套超聲振動系統(tǒng)的CAD結構圖，并對各部分尺寸設計和安裝方式進行說明。
　　論文研究了功率超聲系統(tǒng)負載特性的變化對超聲振動系統(tǒng)參數(shù)和超聲作用效果的影響。論文設計并模擬了負載溫度、負載液位高度以及負載壓力等因素發(fā)生變化時的實驗，根據(jù)實測實驗數(shù)據(jù)得到