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材料和几何形状对变幅杆固有频率的影响研究

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超声复合加工的加工能力与变幅杆的振动特性有关,为了提升材料利用率,利用模态分析法对四种常用几何形状,及铝合金、钛合金和45钢三种材料的变幅杆进行了模态分析.结果表明:在理想轴向振动模态下,四种几何形状中,指数形的固有频率最高,其中钛合金指数形变幅杆的仿真频率与设计频率最接近;铝合金圆锥形变幅杆的频率与泊松比、密度呈负相关,与弹性模量的呈正相关;四种几何形状中,阶梯形变幅杆固有频率范围最宽,圆锥形变幅杆最窄.对于需要频繁更换工具头的超声系统可选用固有频率的范围较大的45钢阶梯形变幅杆.以上结论为超声复合加工中变幅杆选材提供了参考.
Research on the Influence of Material and Geometry on the Natural Frequency of the Horn

张栋梁、李秀红、郭策、李文辉

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太原理工大学机械与运载工程学院,山西 太原 030024

精密加工山西省重点实验室,山西 太原 030024

超声变幅杆 模态分析 固有频率 材料 几何形状

国家自然科学基金中国博士后科学基金山西省应用基础研究计划青年基金山西省研究生创新项目

519753992020M670712201901D2110162020SY5

2023

机械设计与制造
辽宁省机械研究院

机械设计与制造

CSTPCD北大核心
影响因子：0.511
ISSN：1001-3997
年,卷(期)：2023.388(6)
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