机械设计与制造2023,Vol.388Issue(6) :197-201.

材料和几何形状对变幅杆固有频率的影响研究

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
机械设计与制造2023,Vol.388Issue(6) :197-201.

材料和几何形状对变幅杆固有频率的影响研究

Research on the Influence of Material and Geometry on the Natural Frequency of the Horn

张栋梁 1李秀红 1郭策 1李文辉1
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作者信息

  • 1. 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
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摘要

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.

关键词

超声变幅杆/模态分析/固有频率/材料/几何形状

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基金项目

国家自然科学基金(51975399)

中国博士后科学基金(2020M670712)

山西省应用基础研究计划青年基金(201901D211016)

山西省研究生创新项目(2020SY5)

出版年

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
参考文献量7
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