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基于Mindlin理论的新型模式转换超声振动系统设计与研究

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基于波的纵振动理论和Mindlin厚板弯曲振动理论,设计研究了由三段复合变幅杆、中厚圆盘、大尺寸圆筒组成的新型模式转换超声振动系统.对所设计的振动系统进行数值计算和有限元模态和谐响应分析,同时研究各几何参量对振动系统谐振频率的影响规律,并通过实验进行测试.结果表明:设计结果和有限元分析及测试结果之间的误差较小;系统谐振频率随着圆盘厚度的增加而增大,随着变幅杆大小端半径的增加而增加;随着变幅杆各段长度、圆管段高、内径的增大而减小.研究结果验证了所建立的新型超声振动系统谐振频率方程的正确性,所设计系统的结构合理、振动效果良好,为谐振频率的修正提供了依据,也为超声辅助加工技术特别是硬脆材料曲面的高精度加工提供了一种新型超声振动系统.
Study and Design a New Mode Conversion Ultrasonic Vibration System Based on Mindlin Theory

张宁宁、朱佳、袁金霖

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渭南师范学院物理与电气工程学院,陕西渭南714099

Mindlin厚板弯曲振动理论 频率方程 谐振频率

陕西省教育厅自然科学专项陕西省大学生创新创业训练计划渭南师范学院大学生创新项目

18JK0284S2020107230552020XK048

2021

电加工与模具
苏州电加工机床研究所 中国机械工程学会特种加工分会

电加工与模具

CSTPCD
影响因子：0.285
ISSN：1009-279X
年,卷(期)：2021.(5)
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