陈琦琦:金属薄板超声切割装置的设计与研究论文

陈琦琦:金属薄板超声切割装置的设计与研究论文

本文主要研究内容

作者陈琦琦(2019)在《金属薄板超声切割装置的设计与研究》一文中研究指出:薄板金属材料拥有良好的导电性、导热性、延展性等诸多优点,被广泛用于工业、农业、交通和日常生活当中。传统金属薄板切割加工方式因其加工原理,存在诸如精度低、加工效率低、污染大、粉尘大等缺点,难以满足可持续、环境友好型加工制造业的需求。超声波切割技术因其切削力小、热效应低等特性,具有加工精度高、效率高且环境友好等特点,正越来越收到国内外研究者的广泛关注。超声振动单元作为超声切割装置的核心零部件,如何提高其性能对于超声波切削加工加工技术的广泛应用显得尤为重要。本课题拟设计一种基于压电换能器的超声波切割装置,通过理论建模、数值仿真等方法,对切割装置的主要构件如超声换能器、变幅杆和切割刀具进行分析和优化设计,主要研究内容如下:首先基于压电效应和弹性力学理论,建立超声切割装置的动力学模型,推导出超声换能器变截面方程和频率方程,并在此基础上提出一种夹心式的压电换能器,并对其进行结构优化设计;利用弹性力学和振动力学理论建立带圆锥过渡段的复合变幅杆的动力学模型,并对其进行结构优化设计。其次,基于有限元方法对压电换能器的振动特性进行数值仿真研究,探究振动性能随结构尺寸的变化规律;利用数值仿真的方法研究变幅杆的模态振型和放大系数随结构尺寸的变化规律,并结合形状因数分析过渡段长度对变幅杆振动性能的影响。最后对切割刀具的谐振频率进行分析,并研究刀具对变幅杆纵振模态和振动位移的影响。数值仿真结构显示,夹心式压电换能器的振动性能与其直径有直接关系;变幅杆过渡段长度大小会影响变幅杆的放大系数、振动稳定性和应力分布,并且刀具的装载不会影响变幅杆工作的稳定性,会对振动位移有一定的放大作用。通过理论建模和数值仿真的,本课题所设计的基于夹心式压电换能器的超声波切割装置可以满足金属薄板的超声波切割要求,为超声波切割技术在金属薄板的应用奠定了一定的基础。

Abstract

bao ban jin shu cai liao yong you liang hao de dao dian xing 、dao re xing 、yan zhan xing deng zhu duo you dian ,bei an fan yong yu gong ye 、nong ye 、jiao tong he ri chang sheng huo dang zhong 。chuan tong jin shu bao ban qie ge jia gong fang shi yin ji jia gong yuan li ,cun zai zhu ru jing du di 、jia gong xiao lv di 、wu ran da 、fen chen da deng que dian ,nan yi man zu ke chi xu 、huan jing you hao xing jia gong zhi zao ye de xu qiu 。chao sheng bo qie ge ji shu yin ji qie xiao li xiao 、re xiao ying di deng te xing ,ju you jia gong jing du gao 、xiao lv gao ju huan jing you hao deng te dian ,zheng yue lai yue shou dao guo nei wai yan jiu zhe de an fan guan zhu 。chao sheng zhen dong chan yuan zuo wei chao sheng qie ge zhuang zhi de he xin ling bu jian ,ru he di gao ji xing neng dui yu chao sheng bo qie xiao jia gong jia gong ji shu de an fan ying yong xian de you wei chong yao 。ben ke ti ni she ji yi chong ji yu ya dian huan neng qi de chao sheng bo qie ge zhuang zhi ,tong guo li lun jian mo 、shu zhi fang zhen deng fang fa ,dui qie ge zhuang zhi de zhu yao gou jian ru chao sheng huan neng qi 、bian fu gan he qie ge dao ju jin hang fen xi he you hua she ji ,zhu yao yan jiu nei rong ru xia :shou xian ji yu ya dian xiao ying he dan xing li xue li lun ,jian li chao sheng qie ge zhuang zhi de dong li xue mo xing ,tui dao chu chao sheng huan neng qi bian jie mian fang cheng he pin lv fang cheng ,bing zai ci ji chu shang di chu yi chong ga xin shi de ya dian huan neng qi ,bing dui ji jin hang jie gou you hua she ji ;li yong dan xing li xue he zhen dong li xue li lun jian li dai yuan zhui guo du duan de fu ge bian fu gan de dong li xue mo xing ,bing dui ji jin hang jie gou you hua she ji 。ji ci ,ji yu you xian yuan fang fa dui ya dian huan neng qi de zhen dong te xing jin hang shu zhi fang zhen yan jiu ,tan jiu zhen dong xing neng sui jie gou che cun de bian hua gui lv ;li yong shu zhi fang zhen de fang fa yan jiu bian fu gan de mo tai zhen xing he fang da ji shu sui jie gou che cun de bian hua gui lv ,bing jie ge xing zhuang yin shu fen xi guo du duan chang du dui bian fu gan zhen dong xing neng de ying xiang 。zui hou dui qie ge dao ju de xie zhen pin lv jin hang fen xi ,bing yan jiu dao ju dui bian fu gan zong zhen mo tai he zhen dong wei yi de ying xiang 。shu zhi fang zhen jie gou xian shi ,ga xin shi ya dian huan neng qi de zhen dong xing neng yu ji zhi jing you zhi jie guan ji ;bian fu gan guo du duan chang du da xiao hui ying xiang bian fu gan de fang da ji shu 、zhen dong wen ding xing he ying li fen bu ,bing ju dao ju de zhuang zai bu hui ying xiang bian fu gan gong zuo de wen ding xing ,hui dui zhen dong wei yi you yi ding de fang da zuo yong 。tong guo li lun jian mo he shu zhi fang zhen de ,ben ke ti suo she ji de ji yu ga xin shi ya dian huan neng qi de chao sheng bo qie ge zhuang zhi ke yi man zu jin shu bao ban de chao sheng bo qie ge yao qiu ,wei chao sheng bo qie ge ji shu zai jin shu bao ban de ying yong dian ding le yi ding de ji chu 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自安徽工程大学的陈琦琦,发表于刊物安徽工程大学2019-07-18论文,是一篇关于金属薄板论文,超声波切割论文,压电换能器论文,变幅杆论文,切割刀具论文,安徽工程大学2019-07-18论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自安徽工程大学2019-07-18论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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