基于超声振动的粉末喷射装置及其应用研究

发布时间：2017-05-16 17:25

  本文关键词：基于超声振动的粉末喷射装置及其应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：高强度功率超声具有很大的能量,这些能量可以向液体及粉末等介质辐射。本论文以粉末喷射为应用背景,借鉴功率超声振动的现有技术,提出一种新型的压电式超声喷射振子,并试制了相应的超声振动粉末喷射实验装置。论文以模式转换理论为基础,对超声振动粉末喷射实验装置进行了研究。利用数值方法对超声模式转换系统中的各个元件进行理论分析,应用有限元软件对超声振动系统进行了动态仿真设计,研究了影响节圆位置、振动模态的因素,并根据超声振动粉末喷射实验装置的实际应用选择了圆盘振动的模态,并对其匹配的变幅杆进行了设计。通过有限元软件模拟计算出整体的工作频率,并根据有限元软件的动态设计结果,研制了超声振动的粉末喷射实验装置,提出了圆盘振子与变幅杆的组装方式,针对不同的组装方式进行了分析与优选。在实验室条件下,对超声振动粉末喷射实验装置的振动性能进行了测试,分析了粉末喷射振子在喷射区域的喷射均匀程度,电压对粉末喷射振子的影响,粉末喷射高度及在一定的电压下粉末喷射厚度对喷射效果的影响。实验结果表明,压电式超声喷射振子能完成粉末的喷射工艺。
【关键词】：压电振子 功率超声 喷射 粉末 面外弯曲
【学位授予单位】：辽宁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG663
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 功率超声技术9
• 1.2 功率超声处理9-12
• 1.3 粉末处理中的超声技术12-16
• 1.4 课题主要研究内容16-17
• 2 压电驱动振子及其工作模式17-29
• 2.1 压电驱动原理17-19
• 2.2 纵弯模式转换原理19-20
• 2.3 纵向振动理论20-22
• 2.4 弯曲振动理论22-25
• 2.5 夹心式换能器与变幅杆25-28
• 2.6 本章小结28-29
• 3 超声喷射装置动态设计29-39
• 3.1 引言29-30
• 3.2 换能器模拟计算30-31
• 3.3 弯曲振动圆盘动态设计31-35
• 3.4 变幅杆的有限元分析35-37
• 3.5 纵弯模式转换振子的动力学分析37-38
• 3.6 本章小结38-39
• 4 超声喷射实验装置振动测试39-48
• 4.1 超声喷射装置的组装39-42
• 4.2 超声喷射振子模态测试实验42-46
• 4.2.1 实验仪器及测试原理42-43
• 4.2.2 振子振型的确定43-46
• 4.3 本章小结46-48
• 5 超声粉末喷射实验48-56
• 5.1 超声喷射实验参数48
• 5.2 实验性能分析48-55
• 5.3 本章小结55-56
• 6 结论56-57
• 参考文献57-59
• 致谢59

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本文编号：371495