發(fā)布時(shí)間：2017-10-15 23:36

  本文關(guān)鍵詞：超聲換能器陣駐波懸浮傳輸仿真及實(shí)驗(yàn)

  更多相關(guān)文章： 超聲駐波懸浮傳輸 懸浮能力 振幅調(diào)制 傳輸平穩(wěn)性

【摘要】：超聲駐波懸浮傳輸技術(shù),由于其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、懸浮傳輸徑向穩(wěn)定性好、可模擬微重力、無(wú)接觸等優(yōu)點(diǎn),在航天學(xué)、生物研究、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用,尤其在研制疫苗,DNA感染等方面更是具有不可替代的作用。首先本文對(duì)理想媒質(zhì)中的聲波方程進(jìn)行推導(dǎo),進(jìn)而推導(dǎo)出聲場(chǎng)聲壓、時(shí)間平均勢(shì)、相對(duì)時(shí)間平均勢(shì)、彈性回復(fù)力、彈性回復(fù)系數(shù)等參數(shù)表達(dá)式;指出被懸浮物的懸浮位置、影響聲場(chǎng)懸浮能力的相關(guān)參數(shù)、描述傳輸平穩(wěn)性的參數(shù)及其相關(guān)關(guān)系。其次仿真諧振腔結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)聲場(chǎng)懸浮能力的影響,探討聲場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)、換能器陣元振幅調(diào)制函數(shù)、陣元間相位差對(duì)傳輸過(guò)程平穩(wěn)性的影響,并使用凹球反射面增強(qiáng)駐波聲場(chǎng)的懸浮能力,確定懸浮能力相對(duì)最優(yōu)時(shí)的聲場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)值;分析結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)換能器陣傳輸過(guò)程平穩(wěn)性的影響,由此選擇傳輸平穩(wěn)性相對(duì)最優(yōu)時(shí)尺寸值,并根據(jù)加載于換能器陣元的振幅調(diào)制函數(shù)、陣元間相位差對(duì)傳輸平穩(wěn)性的影響,選擇相對(duì)最優(yōu)調(diào)制函數(shù)形式。最終根據(jù)仿真數(shù)據(jù),選擇實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)現(xiàn)多層聚丙乙烯小球在換能器陣中的懸浮;驗(yàn)證凹球反射面對(duì)換能器陣懸浮能力具有提高效應(yīng);以小球自發(fā)振動(dòng)頻率、傳輸(加)速度為指標(biāo),通過(guò)改變聲場(chǎng)結(jié)構(gòu)尺寸、換能器陣元間相位差,驗(yàn)證參數(shù)變化對(duì)換能器陣傳輸平穩(wěn)性指標(biāo)的影響。尋求傳輸平穩(wěn)性相對(duì)最優(yōu)時(shí)聲場(chǎng)尺寸參數(shù)數(shù)值及調(diào)制函數(shù)形式。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證仿真所得相對(duì)最優(yōu)調(diào)制函數(shù)相位差對(duì)傳輸平穩(wěn)性影響。
【關(guān)鍵詞】：超聲駐波懸浮傳輸 懸浮能力 振幅調(diào)制 傳輸平穩(wěn)性
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB552
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 課題背景9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-17
• 1.2.1 各種懸浮技術(shù)概況10-12
• 1.2.2 超聲駐波懸浮研究與應(yīng)用現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 國(guó)外超聲駐波傳輸研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.4 國(guó)內(nèi)超聲駐波懸浮傳輸研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 本課題主要研究?jī)?nèi)容17-19
• 第2章 駐波懸浮傳輸原理19-29
• 2.1 超聲駐波的聲場(chǎng)描述19-26
• 2.1.1 波動(dòng)方程19-21
• 2.1.2 駐波聲場(chǎng)參數(shù)21-26
• 2.2 超聲換能器陣式駐波傳輸穩(wěn)定性26-28
• 2.2.1 傳輸力26-27
• 2.2.2 傳輸穩(wěn)定性參數(shù)27-28
• 2.3 本章小結(jié)28-29
• 第3章 聲場(chǎng)參數(shù)與傳輸性能關(guān)系仿真29-53
• 3.1 諧振腔結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)與懸浮能力關(guān)系29-38
• 3.1.1 懸浮能力的描述29
• 3.1.2 平反射面結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)懸浮能力影響29-35
• 3.1.3 凹球反射面換能器陣結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)對(duì)懸浮能力影響分析35-38
• 3.2 聲場(chǎng)主動(dòng)調(diào)制參數(shù)與傳輸能力關(guān)系仿真38-47
• 3.2.1 聲場(chǎng)主動(dòng)調(diào)制參數(shù)及傳輸能力的描述38-39
• 3.2.2 陣元振幅差對(duì)超聲傳輸能力的影響39-41
• 3.2.3 陣元相位差對(duì)超聲傳輸能力的影響41-47
• 3.3 超聲換能器陣系統(tǒng)傳輸平穩(wěn)性仿真分析47-51
• 3.3.1 傳輸平穩(wěn)性的描述47
• 3.3.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)傳輸平穩(wěn)性的影響47-49
• 3.3.3 陣元相位差對(duì)傳輸平穩(wěn)性的影響49-51
• 3.4 本章小結(jié)51-53
• 第4章 超聲換能器陣傳輸實(shí)驗(yàn)研究53-69
• 4.1 超聲駐波換能器傳輸實(shí)驗(yàn)裝置53-54
• 4.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建54-57
• 4.3 超聲駐波換能器陣懸浮實(shí)驗(yàn)57-62
• 4.3.1 最小激勵(lì)電壓的表示57-58
• 4.3.2 平反射面懸浮能力實(shí)驗(yàn)58-60
• 4.3.3 凹球反射面懸浮能力實(shí)驗(yàn)60-61
• 4.3.4 平/凹球反射面懸浮能力對(duì)比61-62
• 4.4 超聲駐波換能器陣傳輸實(shí)驗(yàn)62-67
• 4.4.1 小球自發(fā)振動(dòng)頻率及傳輸速度的表示62
• 4.4.2 換能器陣結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)徑向彈性回復(fù)系數(shù)的影響實(shí)驗(yàn)62-64
• 4.4.3 陣元相位差對(duì)軸向彈性回復(fù)系數(shù)的影響實(shí)驗(yàn)64-66
• 4.4.4 陣元相位差對(duì)傳輸（加）速度的影響實(shí)驗(yàn)66-67
• 4.5 本章小結(jié)67-69
• 結(jié)論69-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果74-76
• 致謝76

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 ;Digital image processing of sectorial oscillations for acoustically levitated drops and surface tension measurement[J];Science China(Physics,Mechanics & Astronomy);2010年12期

2 林仲茂;20世紀(jì)功率超聲在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展[J];聲學(xué)技術(shù);2000年02期

3 楊叔子;丁漢;李斌;;高端制造裝備關(guān)鍵技術(shù)的科學(xué)問(wèn)題[J];機(jī)械制造與自動(dòng)化;2011年01期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 解文軍;聲懸浮優(yōu)化設(shè)計(jì)理論及其應(yīng)用研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2002年

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本文編號(hào)：1039375