导读:本文包含了功率超声振动论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:功率超声振动珩磨,空化声场,空化泡,水听器法
功率超声振动论文文献综述
凌岑[1]（2018）在《功率超声振动珩磨空化声场研究》一文中研究指出功率超声振动珩磨技术是一种用于难加工材料处理的先进、高效的方法。在功率超声振动珩磨加工环境下,珩磨液由于超声波所引起的声压扰动作用会产生空化效应。空化泡的生长、压缩、溃灭等一系列动力学行为都会对功率超声振动珩磨加工工件的表面质量产生影响。本文针对功率超声振动珩磨环境下的超声空化声场以及处于其中单个空化泡开展研究,结合超声空化理论知识,采用数学建模、数值模拟以及试验研究分析等方法,研究了多种因素对功率超声振动珩磨超声空化声场分布的影响以及声场中单个空化泡运动过程的影响。主要研究内容和结论如下:1在已有研究的基础上,考虑功率超声振动珩磨环境对超声空化声场的影响,建立了声场的数学模型,并用Matlab软件,对声场的分布情况进行了数值模拟,结果表明超声频率、超声振幅、液体介质,珩磨头的往复速度均在一定程度上会影响超声空化声场。2在上述所建立声场数学模型的基础上,研究功率超声振动珩磨环境以及声场参数对于单个空化泡运动过程的影响。结果显示空化泡初始半径、超声振幅、液体介质,珩磨头的往复速度、珩磨压力都会较大程度的影响空化泡的运动过程,增大空化泡运动的剧烈程度。然而,超声频率、珩磨头的回转速度则对空化泡运动过程的影响较小。3通过水听器法测量功率超声珩磨振动系统所引起的超声空化声场,以及铝箔腐蚀法测量超声空化声场的空化效应。验证了第二章数学模型和第叁章数值模拟的正确性,并探究空化声场的空间分布情况对空化效应的影响。声场中声压值随着距离的增大而逐渐减小,空化效应对铝箔纸的空蚀效果也随着声压值的减小而减小。增大超声振动幅值,空化声场的声压值明显的增大;改变液体介质也会影响空化声场的声压以及空化效应的强度;增加空化效应的作用时间,会使得空蚀坑数量增多,密集程度也有相应的增加。(本文来源于《中北大学》期刊2018-04-16）
余萌[2]（2018）在《面向功率超声振动设备性能评价的声场测量系统研究与实现》一文中研究指出随着我国工业技术水平的提高,功率超声加工技术已经广泛地应用于现代工业中。功率超声振动设备(超声波振子)作为超声加工设备的重要组成部分,如何对其整体性能进行合理评价对于提高功率超声加工的效率有重要意义。目前对功率超声振动设备的性能评价没有一个合理的评价标准,对于不同的超声波振子向来都是依靠手感、凭借经验来使用。本文从声场测量技术出发,针对功率超声振动设备的性能评价展开研究,通过设计实现声场测量系统对功率超声振动设备的性能进行评价,针对功率超声振动设备创造性的提出了声场强度、声场均匀度两项重要的性能评价指标,旨在对超声波振动设备辐射强度和均匀性进行评价,对不同超声波振子的性能划分和科学使用提供依据。超声波声场测量系统主要由声强测量仪表和超声测量传感器构成。系统采用定制超声波感器对超声场信号进行采集,先经过模拟电路对接收到的信号波形进行调整和滤波处理,然后用主控芯片STM32F407的高速A/D模块进行模数转换,通过数字滤波算法和测量算法计算出声强和频率等信息。系统在人机交互设计上,使用液晶显示屏和薄膜按键满足在复杂工业现场的良好交互。在数据存储和通信方面,支持大容量数据存储和串口通信功能。针对功率超声振动设备的性能评价,本文结合实际创造性的提出了适用于超声振动设备声强性能和均匀度性能的评价指标,利用声场测量系统测量到的数据,对超声波振子周围的声场进行强度和均匀度方面的验证分析。经过大量数据的验证,所设计的声场测量系统运行稳定,可以实现对声场信息的测量采集,提出的性能评价指标可以定性定量的对不同的超声波振子进行性能评价。达到了对功率超声振动设备性能评价的预期要求,对研究超声振动设备的声场中分布规律有指导作用,对提高功率超声加工效果有重要意义。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2018-03-01）
凌岑,王建青,祝锡晶[3]（2018）在《水听器法测量功率超声振动珩磨空化声场分布》一文中研究指出为了直接、简便地研究功率超声振动珩磨作用下的空化效应,对其声场建立数学模型,采用水听器对功率超声振动空化声场参数进行了定点测量,对数学模型所得到的仿真结果进行验证。为了研究流体介质中超声空化声场的分布情况,采用水听器法对不同功率与不同种类液体介质中的辐射超声场进行了多点声压测量。通过对比试验数据分析发现,声波沿换能器截面方向成对称分布,沿换能器轴向方向随距离的增加而衰减;不同种类的液体介质也会影响声压的分布以及空化效应的强弱。该方法可以直观的评价超声振动珩磨作用下的空化声场的强度和分布情况,对后续研究超声珩磨的空化泡动力学行为以及对超声振动珩磨装置的优化设计具有一定的实际应用价值。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2018年04期）
耿海珍,祝锡晶,高春强,高艳霞[4]（2015）在《功率超声振动珩磨声振系统的设计与研究》一文中研究指出功率超声振动珩磨是一种新型的、先进的精密磨削技术,它在普通珩磨的基础上施加了功率超声振动。用超声波振动珩磨可以大大改善零件表面质量,提高生产率,降低成本。稳定、高效、可靠的超声振动系统对于超声的应用是至关重要的。依据相关理论,重点对换能器、变幅杆、弯曲振动圆盘的结构设计及材料选择等方面进行了研究,试验结果验证了设计的合理性,满足振动要求,取得了良好的工艺效果。(本文来源于《组合机床与自动化加工技术》期刊2015年05期）
林书玉,鲜小军[5]（2014）在《功率超声换能振动系统的优化设计及其研究进展》一文中研究指出分析了功率超声换能振动系统的工程设计问题,探讨了在不同负载条件下,影响功率超声换能器电声效率的关键因素,并给出了具有指导性的设计原则,为功率超声换能振动系统的优化设计和性能改善提供设计指南和指导措施.并对近期发展的功率超声振动系统进行了分析和综述,重点阐述了两种新型功率超声振动系统,即叁维全方位超声辐射换能器以及径向夹心式压电陶瓷复合换能器,对其设计方法和性能优化进行了总结.(本文来源于《陕西师范大学学报(自然科学版)》期刊2014年06期）
耿海珍,祝锡晶,高春强[6]（2014）在《38CrMnA材料功率超声振动珩磨加工工艺试验》一文中研究指出超声振动珩磨是一种新型的、高效的精密加工技术,广泛应用于汽车、坦克发动机缸套或缸体类零部件中。针对特种难加工材料38CrMnA,分别利用超声振动珩磨和普通珩磨进行加工,主要对比了磨削力、磨削区温度、工件表面粗糙度等参数。试验结果表明,超声振动珩磨具有加工效率高、珩磨磨削力小、磨削区温度低、加工精度高等优点,为提高珩磨效率和解决韧性、高硬、高强材料的光整加工开辟了新途径。(本文来源于《机械设计与研究》期刊2014年05期）
王静[7]（2014）在《外圆柱功率超声振动珩磨谐振系统设计及有限元分析》一文中研究指出不锈钢阀芯广泛应用于各种伺服阀中，其表面质量直接影响着伺服阀的使用寿命和工作可靠性。目前，大连理工大学利用普通珩磨技术加工不锈钢阀芯取得了良好的效果，但是普通珩磨加工效率低、且油石易堵塞,还会出现颤振及噪声等现象，致使这种精密加工技术的应用受到限制。为此，本论文提出了以功率超声振动珩磨代替普通珩磨的加工方法。在功率超声振动珩磨加工理论研究的基础上，设计了外圆柱功率超声振动珩磨谐振系统，并推导了谐振系统的频率方程，特别是提出了基于中厚板理论设计弯曲振动圆盘的新方法，促进了功率超声振动珩磨技术的应用及推广。主要研究工作和结论如下：（1）研究了外圆柱功率超声振动珩磨的工作原理，并对其运动学进行了分析；基于油石条上总的动态有效磨粒数模型，建立了外圆柱功率超声振动珩磨单颗磨粒磨削力模型和材料去除率模型，为进一步深入研究外圆柱功率超声振动珩磨机理奠定基础。（2）对外圆柱功率超声振动珩磨谐振系统的关键部件进行了设计，并利用有限元的方法对所设计部件尺寸的合理性进行了验证，特别是提出了基于中厚板理论设计弯曲振动圆盘的新方法；通过对比不同尺寸的弯曲振动圆盘发现，直径为58mm的弯曲振动圆盘设计精度更高，这与试验中选择直径为58mm的弯曲振动圆盘相符合，从而验证了基于中厚板理论设计弯曲振动圆盘的优越性。（3）基于弯曲振动圆盘、变幅杆及挠性杆—油石座工具振动系统的振动模态，并结合相对应的边界条件，推导出外圆柱功率超声振动珩磨谐振系统的频率方程；利用ANSYS有限元仿真软件对外圆柱功率超声振动珩磨谐振系统进行了有限元仿真分析，得到最优频率为20039Hz，与理论设计频率20000Hz相吻合，从而验证了谐振系统各关键部件尺寸设计的合理性。（4）通过对比改善工件表面润滑性能常见的加工工艺方法，得出外圆柱功率超声振动珩磨工艺更优；探讨了平顶网纹形成机理，并分析了平顶网纹微结构表面几何参数及表面粗糙度对润滑性能的影响；通过分析得知：微结构表面几何参数和表面粗糙度的取值均存在一个最佳范围使得润滑效果达到最好，而取值过大或过小将导致润滑效果变差。(本文来源于《中北大学》期刊2014-05-29）
张小丽[8]（2014）在《纵弯及纵径振动模式转换功率超声换能器的研究》一文中研究指出随着超声应用的进一步发展,功率超声技术已广泛用于农业、工业、环境保护、医药卫生和国防等领域,尤其在超声焊接、超声清洗、超声化学及超声中草药提取等应用领域,此时单一振动模式的换能器已不能满足一些特定领域的应用要求,非常需要一些辐射面积较大的功率超声换能器。为了提高换能器的功率并增大超声波的辐射面积,往往需要一些模式转换型和耦合振动模式的超声换能器。本文基于模式转换的思想,即,一种振动模态转换为另一种或多种耦合的振动模态,研究了纵弯振动模式转换及纵径耦合振动模式功率超声换能器,其主要内容包含：(1)介绍了夹心式压电超声换能器各部分(包括压电陶瓷晶堆及变截面棒)的设计理论,并给出了其机电等效电路及频率方程；同时,以夹心式换能器的前端面振动位移振幅为目标,介绍了有限元软件ANSYS优化设计的方法和步骤,给出了优化计算结果,希望该理论及优化方法为本论文后续模式转换功率超声换能器中夹心式压电换能器的设计提供理论基础。(2)从薄圆盘弯曲复合振动系统或纵弯模式振动系统的优化设计出发,提出了分布参数系统集中参数化的概念,根据一分布参数系统的动能和势能与另一具有集中参数系统的对应动能和势能相等的原则,得出了叁种边界条件即自由边界、固定边界和简支边界薄圆盘弯曲振动的集中等效参数：等效质量和等效弹性系数。然后从辐射声功率角度求得了圆盘的辐射声阻抗,画出了薄圆盘弯曲振动时的集中参数等效电路图,并得出了其共振频率方程。对于相同尺寸且振动在相同阶数的圆盘而言,自由边界条件的共振频率大于简支边界条件的共振频率,但小于固定边界的共振频率,不过,叁种边界条件下计算的理论值都与模拟值都比较吻合。因此,圆盘的集中参数等效电路对弯曲振动系统的设计提供了理论参考,期望能够用于系统的机电等效电路中,大大简化其求解过程,方便设计最佳工作状态。(3)对大尺寸的弹性金属柱体及压电陶瓷柱体进行了分析,得出了它们的等效电路或频率方程。首先,基于表观弹性法,分析了大尺寸环状金属柱体的等效电路,为用机电等效电路法设计超声振动系统提供了方便,不过此种情况主要适用于薄壁柱体,即壁厚远小于外半径。其次,基于弹性动力学方程,根据环状柱体两端及内、外两侧的自由边界条件,推导出了半径、厚度及长度任意变化的环状弹性柱体共振频率方程,结果表明,理论结果与数值模拟有很好的一致性,为纵径耦合振动系统的设计提供了一定的理论。最后,在环状弹性柱体分析的基础上,运用相似的分析方法,简单地对大尺寸压电陶瓷柱体进行了理论分析。(4)根据弯曲振动薄圆盘集中等效参数的分析,提出了一种新型的纵弯模式转换压电超声换能器,包含后盖板、轴向极化的压电陶瓷片及弯曲振动金属圆盘。推导出了该换能器纵弯振动模式的机电等效电路,并得出了其共振频率方程。通过该类换能器频率方程可以看出,其共振频率及反共振频率随其材料参数和几何尺寸的变化而变化。因此可以根据此方程确定频率或几何尺寸等,为设计该类换能器提供了方便。其次利用有限元软件ATILA分析了整个换能器的振动性能及辐射声场的分布情况。最后,设计并加工了相应的模式转换换能器,分别用精密阻抗分析仪Agilent Hp4294测试了该换能器的频率变化特性曲线,用全场扫描式激光测振仪Polytec PSV-400测试了换能器的端面位移振幅分布。通过有限元软件模拟及实验测试结果可以看出,该换能器通过纵向激励单元的纵向振动带动辐射端面产生弯曲振动,并使其整体处于同一共振模式,即纵弯振动模式,从而增大了传统夹心式换能器的辐射面积,为大功率及大辐射面积换能器的设计提供了思路。(5)根据环形柱体纵径耦合振动的分析,提出了一种新型的纵径耦合振动模式柱状压电超声换能器,包含纵向振动夹心式压电换能器、柱状金属圆管及前后辐射金属盖板。根据传输线理论和梅森机电等效模型,利用柱状换能器各部分连接处边界上力和速度连续的特性,得到了纵径耦合振动模式柱状压电超声换能器的机电等效电路,并得出了其共振频率方程。其次,利用有限元软件分析了整个换能器的振动性能,并用ANSYS软件的参数化优化编程技术对其振动特性进行了优化设计。最后,分析了相同尺寸的换能器在空气中及水中的位移及声场情况,选择了合适尺寸的换能器对其声场进行了分析。该柱状超声换能器通过激励夹心式换能器产生弯曲振动,带动前后辐射盖板做纵向振动的同时,柱状金属圆管做纵径耦合振动,并使其整体处于同一共振模式,即纵径耦合振动模式。能够看出,换能器的两端面振动位移分布基本均匀,同时,在柱状换能器的侧面产生径向振动；且随着换能器的径向尺寸与纵向尺寸比值的增加,径向振动位移逐渐增大。对柱状换能器空气中振动及水中的声场进行比较,可以看出,共振频率与换能器中金属柱体的壁厚有密切的关系。因此,选择合适的尺寸,该类柱状压电超声换能器将能够被用作一个叁维超声辐射器,同时第二阶的辐射声压也比较强,也期望该类换能器能够作为多频的超声辐射器。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2014-05-01）
刘军[9]（2014）在《金属材料成形中功率超声振动的应用探析》一文中研究指出超声波具有极强的穿透力,在材料成形、工农业、生物工程、军事、医学诸多领域被广泛应用,可提高生产效率和质量,有利于节约成本,文章首先对功率超声振动系统做了简单介绍,然后结合其在金属半固态成形、塑性成形以及金属液态成形中的应用进行了分析。(本文来源于《中国高新技术企业》期刊2014年07期）
邓丛瑶,王家宣,邱泽廷,曾欣[10]（2013）在《漏斗型双振动头功率超声对A356半固态组织的影响》一文中研究指出设计了一套漏斗型双振头功率超声装置,并利用该装置制备了A356半固态浆料,研究了相关工艺参数对半固态微观组织的影响。将熔体温度为590～620℃的A356铝液浇入漏斗中,调整漏斗角度及漏斗缝隙进行双超声振动处理,然后进行水淬。对各种条件下的水淬试样分别取不同部位进行金相试样分析。结果发现,对向角度为60°,浇注温度为610℃时,试样边缘组织的平均晶粒直径约为30m,平均形状因子约为0.84。(本文来源于《特种铸造及有色合金》期刊2013年08期）
功率超声振动论文开题报告
（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：
随着我国工业技术水平的提高,功率超声加工技术已经广泛地应用于现代工业中。功率超声振动设备(超声波振子)作为超声加工设备的重要组成部分,如何对其整体性能进行合理评价对于提高功率超声加工的效率有重要意义。目前对功率超声振动设备的性能评价没有一个合理的评价标准,对于不同的超声波振子向来都是依靠手感、凭借经验来使用。本文从声场测量技术出发,针对功率超声振动设备的性能评价展开研究,通过设计实现声场测量系统对功率超声振动设备的性能进行评价,针对功率超声振动设备创造性的提出了声场强度、声场均匀度两项重要的性能评价指标,旨在对超声波振动设备辐射强度和均匀性进行评价,对不同超声波振子的性能划分和科学使用提供依据。超声波声场测量系统主要由声强测量仪表和超声测量传感器构成。系统采用定制超声波感器对超声场信号进行采集,先经过模拟电路对接收到的信号波形进行调整和滤波处理,然后用主控芯片STM32F407的高速A/D模块进行模数转换,通过数字滤波算法和测量算法计算出声强和频率等信息。系统在人机交互设计上,使用液晶显示屏和薄膜按键满足在复杂工业现场的良好交互。在数据存储和通信方面,支持大容量数据存储和串口通信功能。针对功率超声振动设备的性能评价,本文结合实际创造性的提出了适用于超声振动设备声强性能和均匀度性能的评价指标,利用声场测量系统测量到的数据,对超声波振子周围的声场进行强度和均匀度方面的验证分析。经过大量数据的验证,所设计的声场测量系统运行稳定,可以实现对声场信息的测量采集,提出的性能评价指标可以定性定量的对不同的超声波振子进行性能评价。达到了对功率超声振动设备性能评价的预期要求,对研究超声振动设备的声场中分布规律有指导作用,对提高功率超声加工效果有重要意义。
（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。
功率超声振动论文参考文献
[1].凌岑.功率超声振动珩磨空化声场研究[D].中北大学.2018
[2].余萌.面向功率超声振动设备性能评价的声场测量系统研究与实现[D].杭州电子科技大学.2018
[3].凌岑,王建青,祝锡晶.水听器法测量功率超声振动珩磨空化声场分布[J].科学技术与工程.2018
[4].耿海珍,祝锡晶,高春强,高艳霞.功率超声振动珩磨声振系统的设计与研究[J].组合机床与自动化加工技术.2015
[5].林书玉,鲜小军.功率超声换能振动系统的优化设计及其研究进展[J].陕西师范大学学报(自然科学版).2014
[6].耿海珍,祝锡晶,高春强.38CrMnA材料功率超声振动珩磨加工工艺试验[J].机械设计与研究.2014
[7].王静.外圆柱功率超声振动珩磨谐振系统设计及有限元分析[D].中北大学.2014
[8].张小丽.纵弯及纵径振动模式转换功率超声换能器的研究[D].陕西师范大学.2014
[9].刘军.金属材料成形中功率超声振动的应用探析[J].中国高新技术企业.2014
[10].邓丛瑶,王家宣,邱泽廷,曾欣.漏斗型双振动头功率超声对A356半固态组织的影响[J].特种铸造及有色合金.2013