超聲波懸浮用非常規(guī)變幅桿的研究.pdf

1、近場(chǎng)超聲懸浮是近年受到廣泛關(guān)注的研究熱點(diǎn)，其利用高強(qiáng)度聲場(chǎng)產(chǎn)生的聲輻射壓力來(lái)平衡物體的重力，使放入聲場(chǎng)中的物體懸浮起來(lái)。近場(chǎng)懸浮時(shí)，聲場(chǎng)中的聲壓分布對(duì)懸浮穩(wěn)定性影響較大，了解復(fù)雜型聲場(chǎng)的聲壓分布規(guī)律，尤其是更適用于超聲懸浮的非常規(guī)變幅桿振動(dòng)所產(chǎn)生的復(fù)雜型聲場(chǎng)的聲壓分布規(guī)律，對(duì)提高懸浮穩(wěn)定性有很大的幫助。然而，對(duì)于復(fù)雜型聲場(chǎng)，目前尚無(wú)可用的理論來(lái)描述其聲壓分布規(guī)律，實(shí)驗(yàn)性研究也非常少見(jiàn)，為了獲得復(fù)雜型聲場(chǎng)中的聲壓分布狀況，提高懸浮穩(wěn)定性，

2、本文進(jìn)行了以下研究:
　　運(yùn)用現(xiàn)有的變幅桿設(shè)計(jì)理論和有限元軟件，設(shè)計(jì)了用于近場(chǎng)懸浮的非常規(guī)變幅桿?；诖朔浅Ｒ?guī)變幅桿，進(jìn)行理論懸浮高度的推導(dǎo)，給出了懸浮高度和被懸浮片面密度之間的關(guān)系。利用光學(xué)三角法，測(cè)量了7種不同厚度的標(biāo)準(zhǔn)鋁盤(pán)在近場(chǎng)懸浮實(shí)驗(yàn)中的懸浮高度，并與理論懸浮高度進(jìn)行比較與分析，分別計(jì)算了空氣對(duì)聲波的吸收所造成實(shí)際懸浮高度誤差大小，及超聲波在非常規(guī)變幅桿中傳播時(shí)的能量損耗所造成實(shí)際懸浮高度誤差大小，給出了帶有修正系數(shù)的懸浮

3、高度計(jì)算公式。
　　分別使用駐極體傳聲器和壓電式加速度傳感器，在平行于非常規(guī)變幅桿上端面不同高度處的平面內(nèi)，測(cè)量了各點(diǎn)的聲壓大小。利用在每個(gè)平面內(nèi)所測(cè)得的聲壓數(shù)據(jù)，繪制了各自平面內(nèi)的聲壓分布圖，利用這些聲壓分布圖，可實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜型聲場(chǎng)的近場(chǎng)聲壓分布的描述。
　　根據(jù)所測(cè)得的聲壓分布狀況，分析了不同類(lèi)型懸浮片的懸浮穩(wěn)定性。在對(duì)懸浮中的懸浮片水平方向受力分析時(shí)，假設(shè)由空氣流動(dòng)所形成的水平粘滯力方向是由聲壓高的一側(cè)指向聲壓低的一側(cè)，