消除焊接港澳臺(tái)余應(yīng)力的超聲沖擊設(shè)備的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、目前,焊接結(jié)構(gòu)廣泛地應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各相關(guān)領(lǐng)域中,可以說(shuō)焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)用在一定程度上促進(jìn)了現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展。然而,由于焊接應(yīng)力和變形的存在直接影響到焊接結(jié)構(gòu)性能、安全可靠性和制造工藝性。所以它一直是焊接界關(guān)注的重要問(wèn)題之一。
　　 超聲沖擊法是一種焊后改善焊接接頭殘余應(yīng)力的新工藝。本文主要針對(duì)這種方法所用的超聲沖擊設(shè)備進(jìn)行研究。
　　 超聲沖擊技術(shù)就是利用大功率的超聲波推動(dòng)沖擊工具以每秒二萬(wàn)次以上的頻率沖擊金屬物體表面,由于

2、超聲波的高頻、高效和聚焦下的大能量,使金屬表層產(chǎn)生較大的壓塑性變形；同時(shí)超聲沖擊波改變了原有的應(yīng)力場(chǎng),產(chǎn)生一定數(shù)值的壓應(yīng)力；使超聲沖擊部位得以強(qiáng)化。本文在對(duì)改善焊接殘余應(yīng)力的超聲沖擊設(shè)備的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,確立了超聲沖擊設(shè)備的整體方案。超聲沖擊設(shè)備由兩部分組成:超聲波發(fā)生器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括超聲換能器、變幅桿和沖擊頭。超聲波發(fā)生器應(yīng)具有產(chǎn)生足夠功率及所需頻率的交流電的主回路,以及頻率跟蹤控制系統(tǒng)和輸出功率控制系統(tǒng)。

3、>　　 由于稀土超磁致伸縮材料是當(dāng)今室溫下具有最大磁致伸縮系數(shù)的材料,比壓電陶瓷高一個(gè)數(shù)量級(jí),在低磁場(chǎng)下就可獲得巨應(yīng)變,并且具有機(jī)電耦合系數(shù)高、能量密度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。故本文設(shè)計(jì)了以超磁致伸縮換能器作為核心部件的執(zhí)行機(jī)構(gòu),針對(duì)超磁致伸縮換能器進(jìn)行了計(jì)算并設(shè)計(jì)出了它的具體結(jié)構(gòu)和尺寸,應(yīng)用CAXA軟件繪制出了部分零件的二維圖,以及超磁致伸縮換能器的總體結(jié)構(gòu)圖,然后應(yīng)用CATIAV5軟件對(duì)換能器進(jìn)行了三維可視化實(shí)體裝配建模。并通過(guò)計(jì)算

4、設(shè)計(jì)了圓錐形變幅桿和沖擊頭,應(yīng)用CATIAV5軟件對(duì)變幅桿和沖擊頭進(jìn)行了三維可視化實(shí)體建模。
　　 對(duì)超聲沖擊工藝進(jìn)行分析,了解實(shí)際工作中功率和頻率的變化情況,分析超聲沖擊設(shè)備聲學(xué)系統(tǒng)的電聲特性和超聲沖擊處理特性,提出超聲波發(fā)生器功能和結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)思想,建立了超聲波發(fā)生器的主回路,完成了超聲波發(fā)生器中諧振頻率自動(dòng)跟蹤和輸出功率自動(dòng)控制系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì),并對(duì)頻率自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)中的鑒相器進(jìn)行MATLAB仿真。
　　 在文章的最