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大截面超声变幅杆振动特性研究及设计软件开发  
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【英文题名】 Research on Dynamic Characteristics of Large Coss-Section Acoustic Horns and Software Design
【作者】 杨超华;
【导师】 阮世勋; 阎秋生;
【学位授予单位】 广东工业大学;
【学科专业名称】 机械制造及其自动化
【学位年度】 2006
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 广东工业大学
【网络出版投稿时间】 2006-07-24
【基金】 广东省教育厅自然科学基金
【关键词】 超声; 大截面变幅杆; 振动分析; 有限元; ANSYS; 软件;
【英文关键词】 ultrasonic; large cross-section acoustic horn; vibration analysis; finite element method; ANSYS; software;
【中文摘要】 功率超声在工业上的应用越来越广泛,也随之产生了对功率更大、声强更高的超声源的需求。超声变幅杆是功率超声设备中的关键部件,它起着增大声强和阻抗匹配的作用。大截面变幅杆能够传输更大功率更高声强的振动能量,因此对这类变幅杆的研究成为迫切需要。 本文首先深入阐述了变幅杆的相关知识以及有限元分析的基本原理。在此基础上,通过有限元分析软件ANSYS对纵向超声变幅杆进行了振动特性分析,研究了变幅杆的大端直径、变幅杆长度、大小端面直径比对大端面振幅分布的影响,并对大截面变幅杆的谐振频率、振幅放大系数、变幅杆的波节点位置,横向振动分布等进行了分析研究,总结了相关的变化规律。分析结果表明大截面变幅杆的许多性能参数,还有波节点位置等与传统的一维设计理论推导的结果存在很大差别。而且这种差别随着截面的增大越发明显。试验表明使用有限元软件分析的结果比传统方法得到的结果更接近测量值,因此利用ANSYS软件来设计大截面变幅杆可有效减小谐振参数设计误差。 从方便变幅杆设计人员的角度出发我们开发出了一款变幅杆专用设计与分析软件。本软件基于结构参数化的设计思想,使用ANSYS软件中的参数化设...
【英文摘要】 Application of power ultrasound becomes more and more prevalent in industry, which brings a demand of greater power and higher intensity ultrasonic Source. Acoustic horn is a key component in power ultrasonic equipment and plays a role in improving sound intensity and matching impedance. The large cross-section acoustic horn can transmit more power and higher intensity sound, therefore research on this kind of acoustic horn becomes more and more emergent.Firstly, the paper deeply describes related knowledge...
【更新日期】 2006-09-13

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