级联式变幅杆论文-王翠英,轧刚,王跃

级联式变幅杆论文-王翠英,轧刚,王跃

导读:本文包含了级联式变幅杆论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:超声喷丸,级联式变幅杆,ANSYS,动力学

级联式变幅杆论文文献综述

王翠英,轧刚,王跃[1](2011)在《超声喷丸中级联式变幅杆的动力学特性研究》一文中研究指出超声强化能有效地提高工件的疲劳极限,延长其疲劳寿命。丸粒速度是影响超声喷丸强化效果的重要因素,而变幅杆振幅的提高可以显着地提高丸粒速度。以提高变幅杆振幅为目的,用解析法设计了级联式变幅杆;在此基础上,用ANSYS软件对其进行了动力学分析,得到了比单一变幅杆更大的振幅放大比。(本文来源于《机械设计与制造》期刊2011年03期)

王翠英[2](2010)在《基于大振幅级联式变幅杆超声喷丸的实验研究》一文中研究指出许多高应力的零部件比如火车轮轴、齿轮、航空以及汽车发动机用轴类零件等等,它们在工作时往往受到循环载荷的作用,在这种情况下,裂纹扩展速度非常快,迅速缩短了零件的寿命。其后果不仅造成财产损失还会导致人员伤亡,因此提高机械零部件的疲劳强度和寿命具有重要的意义。喷丸作为一种金属表面冷加工技术,主要用于提高金属零部件的疲劳强度,已被广泛应用于航空航天、汽车、电力、核工业等可靠性、安全性要求高的行业。喷丸强化工艺过程是通过小直径高硬度的球形丸粒高速撞击金属材料表面,使金属表面发生塑性变形,同时产生表面晶粒细化、表层局部向外延展和表面材料冷作硬化等现象,通常会在金属零件表层产生120~1000μm的残余压应力层。喷丸所产生的形变强化和组织强化可使零件维氏硬度提高,裂纹扩展阻力增加,使得裂纹扩展的速度大大减慢;此外,喷丸的强化作用以及所引入的高残余压应力,可使表面微观裂纹止裂,并能改善和消除加工工艺过程中零件表层所产生的缺陷,使其可靠性和寿命提高,减缓或防止受循环载荷作用的金属零件的过早失效。超声喷丸可以获得比传统喷丸更深的残余压应力层,同时表面粗糙度也优于传统喷丸强化技术,超声喷丸强化已经被证明能有效地提高零件的疲劳极限。对于目前的超声喷丸强化工艺过程,弹丸的速度还远没有达到能够破坏受喷件安定性的程度,而变幅杆的振幅是影响丸粒喷射速度的重要因素。因此,设计一新型的大振幅变幅杆来提高丸粒的冲击速度成为目前超声喷丸系统研究工作的首要任务。目前,常见的变幅杆类型有:指数形、阶梯形、圆锥形等,各种传统形状的变幅杆各有优点,但都不是最理想的。本文以提高变幅杆的振幅为出发点,应用解析法设计一种新型的级联式变幅杆,并通过有限元ANSYS软件对其进行动力学分析,验证设计所得变幅杆的可靠性;同时对其放大性能进行实验验证。此外,为验证超声喷丸强化能力,设计喷丸装置并进行喷丸强化能力实验。主要研究内容有:1、对级联式变幅杆进行理论探讨,获得级联式变幅杆的放大性能。其振幅放大比为两单节变幅杆的放大比乘积。根据级联式变幅杆的设计理论和单节变幅杆的性能特点,选定级联式变幅杆的推动节和输出节。2、首先,根据传统设计单一变幅杆的理论依据和实际的实验条件,设计符合喷丸实验用的级联式变幅杆,对其性能参数进行分析和理论计算。其次,根据振动理论和有限元方法,借助于有限元软件分别对级联式变幅杆和构成其的两单节变幅杆进行动力学分析,将所获得的变幅杆各性能模态参数与理论计算结果比较,两种方法所得结果很一致。3、加工制造所设计的级联式变幅杆并对其进行振幅放大比的验证实验。在变幅杆输入端和输出端分别安装加速度传感器测量加速度的振幅信号,经电荷放大器将信号放大,由数字示波器采集和记录加速度信号,根据位移与加速度的关系可以计算出位移的大小,从而求得变幅杆的放大比。将其与理论和模拟结果进行比较,所得结论十分接近。4、选购各种不同材质和型号的试验用钢丸。设计超声喷丸强化能力的实验装置,同时建立一套超声喷丸冲击力测量实验系统。钢丸在超声波发生器的激励下进行冲击试验,在喷丸室顶端安装压电式力传感器,测量弹丸的冲击力信号,之后进行冲击力数据处理。结果显示:钢丸的材质对冲击力的影响最大;就不同钢丸材质而言,钢丸直径及其距传感器的距离对冲击力影响最大,其次是超声波发生器的输出功率;而弹丸粒数对冲击力力影响不是很大。5、对不同工艺参数下弹丸冲击力所产生的冲击应力进行计算,分析各工艺参数对弹丸冲击应力的影响,进而分析各工艺参数对喷丸强化能力的影响。所得结论为:随着高度的增加,弹丸的冲击应力降低;而在同一高度时,同直径的铸钢丸产生的冲击应力比不锈钢钢丸要大。(本文来源于《太原理工大学》期刊2010-05-01)

逄孟达,轧刚,王时英[3](2009)在《级联式变幅杆模态分析》一文中研究指出对超声喷丸设备当中的级联式变幅杆进行理论优化设计,在给定频率下设计出变幅杆的长度、放大系数、位移节点等,并用有限元软件ANSYS11.0对设计的变幅杆进行模态分析,再与理论结果进行了对比。(本文来源于《机械管理开发》期刊2009年05期)

赖一楠,刘向东,罗建伟,金长善[4](2001)在《级联式变幅杆有限元分析》一文中研究指出在以解析法设计超声振动系统的主要组成部分──级联式变幅杆的基础上,提出了 用有限元方法校验其设计的准确性,对级联式变幅杆进行了优化校正.此方法可有效验证解析 法,确保系统设计符合要求,以便采用合理的振动模式,有效提高电声转换效率.(本文来源于《哈尔滨理工大学学报》期刊2001年01期)

级联式变幅杆论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

许多高应力的零部件比如火车轮轴、齿轮、航空以及汽车发动机用轴类零件等等,它们在工作时往往受到循环载荷的作用,在这种情况下,裂纹扩展速度非常快,迅速缩短了零件的寿命。其后果不仅造成财产损失还会导致人员伤亡,因此提高机械零部件的疲劳强度和寿命具有重要的意义。喷丸作为一种金属表面冷加工技术,主要用于提高金属零部件的疲劳强度,已被广泛应用于航空航天、汽车、电力、核工业等可靠性、安全性要求高的行业。喷丸强化工艺过程是通过小直径高硬度的球形丸粒高速撞击金属材料表面,使金属表面发生塑性变形,同时产生表面晶粒细化、表层局部向外延展和表面材料冷作硬化等现象,通常会在金属零件表层产生120~1000μm的残余压应力层。喷丸所产生的形变强化和组织强化可使零件维氏硬度提高,裂纹扩展阻力增加,使得裂纹扩展的速度大大减慢;此外,喷丸的强化作用以及所引入的高残余压应力,可使表面微观裂纹止裂,并能改善和消除加工工艺过程中零件表层所产生的缺陷,使其可靠性和寿命提高,减缓或防止受循环载荷作用的金属零件的过早失效。超声喷丸可以获得比传统喷丸更深的残余压应力层,同时表面粗糙度也优于传统喷丸强化技术,超声喷丸强化已经被证明能有效地提高零件的疲劳极限。对于目前的超声喷丸强化工艺过程,弹丸的速度还远没有达到能够破坏受喷件安定性的程度,而变幅杆的振幅是影响丸粒喷射速度的重要因素。因此,设计一新型的大振幅变幅杆来提高丸粒的冲击速度成为目前超声喷丸系统研究工作的首要任务。目前,常见的变幅杆类型有:指数形、阶梯形、圆锥形等,各种传统形状的变幅杆各有优点,但都不是最理想的。本文以提高变幅杆的振幅为出发点,应用解析法设计一种新型的级联式变幅杆,并通过有限元ANSYS软件对其进行动力学分析,验证设计所得变幅杆的可靠性;同时对其放大性能进行实验验证。此外,为验证超声喷丸强化能力,设计喷丸装置并进行喷丸强化能力实验。主要研究内容有:1、对级联式变幅杆进行理论探讨,获得级联式变幅杆的放大性能。其振幅放大比为两单节变幅杆的放大比乘积。根据级联式变幅杆的设计理论和单节变幅杆的性能特点,选定级联式变幅杆的推动节和输出节。2、首先,根据传统设计单一变幅杆的理论依据和实际的实验条件,设计符合喷丸实验用的级联式变幅杆,对其性能参数进行分析和理论计算。其次,根据振动理论和有限元方法,借助于有限元软件分别对级联式变幅杆和构成其的两单节变幅杆进行动力学分析,将所获得的变幅杆各性能模态参数与理论计算结果比较,两种方法所得结果很一致。3、加工制造所设计的级联式变幅杆并对其进行振幅放大比的验证实验。在变幅杆输入端和输出端分别安装加速度传感器测量加速度的振幅信号,经电荷放大器将信号放大,由数字示波器采集和记录加速度信号,根据位移与加速度的关系可以计算出位移的大小,从而求得变幅杆的放大比。将其与理论和模拟结果进行比较,所得结论十分接近。4、选购各种不同材质和型号的试验用钢丸。设计超声喷丸强化能力的实验装置,同时建立一套超声喷丸冲击力测量实验系统。钢丸在超声波发生器的激励下进行冲击试验,在喷丸室顶端安装压电式力传感器,测量弹丸的冲击力信号,之后进行冲击力数据处理。结果显示:钢丸的材质对冲击力的影响最大;就不同钢丸材质而言,钢丸直径及其距传感器的距离对冲击力影响最大,其次是超声波发生器的输出功率;而弹丸粒数对冲击力力影响不是很大。5、对不同工艺参数下弹丸冲击力所产生的冲击应力进行计算,分析各工艺参数对弹丸冲击应力的影响,进而分析各工艺参数对喷丸强化能力的影响。所得结论为:随着高度的增加,弹丸的冲击应力降低;而在同一高度时,同直径的铸钢丸产生的冲击应力比不锈钢钢丸要大。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

级联式变幅杆论文参考文献

[1].王翠英,轧刚,王跃.超声喷丸中级联式变幅杆的动力学特性研究[J].机械设计与制造.2011

[2].王翠英.基于大振幅级联式变幅杆超声喷丸的实验研究[D].太原理工大学.2010

[3].逄孟达,轧刚,王时英.级联式变幅杆模态分析[J].机械管理开发.2009

[4].赖一楠,刘向东,罗建伟,金长善.级联式变幅杆有限元分析[J].哈尔滨理工大学学报.2001

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