由于超聲波清洗具有清洗質(zhì)量高、速度快、不受被清洗零件表面復(fù)雜形狀的限制、易于實(shí)現(xiàn)遙控和自動(dòng)化清洗等優(yōu)點(diǎn),目前廣泛應(yīng)用于表面噴涂處理、機(jī)械、醫(yī)藥和半導(dǎo)體等領(lǐng)域。在超聲清洗應(yīng)用中最關(guān)心的就是清洗效果,清洗效果的好壞與清洗槽內(nèi)的聲場(chǎng)分布有著密切的聯(lián)系,而清洗槽內(nèi)的聲場(chǎng)分布則取決于換能器的數(shù)量與布置方式。針對(duì)這一問題,本文通過理論和試驗(yàn)對(duì)清洗槽內(nèi)的聲場(chǎng)分布進(jìn)行了研究,具體內(nèi)容如下:首先,利用惠更斯原理對(duì)換能器的輻射聲場(chǎng)進(jìn)行了理論分析,推導(dǎo)出單個(gè)換能器中心軸線和遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)聲場(chǎng)分布的計(jì)算公式,可以看出聲強(qiáng)隨著距離反比衰減,在相同距離不同方向,聲強(qiáng)衰減的程度不同;在兩個(gè)換能器的對(duì)稱平面處,兩個(gè)換能器疊加后的聲強(qiáng)等于兩個(gè)換能器單獨(dú)工作時(shí)的聲強(qiáng)之和。其次,對(duì)單個(gè)換能器的輻射聲場(chǎng)進(jìn)行了試驗(yàn)研究,通過初步分析知道單個(gè)換能器的輻射聲場(chǎng)在中心軸線上呈現(xiàn)軸對(duì)稱分布;借用MATLAB語言編程軟件對(duì)單個(gè)換能器的輻射聲場(chǎng)進(jìn)行了回歸分析,得到了不同位置處聲強(qiáng)的擬合公式。最后,對(duì)兩個(gè)換能器輻射聲場(chǎng)的疊加進(jìn)行了試驗(yàn)研究。對(duì)兩個(gè)換能器疊加后的聲場(chǎng)與單個(gè)換能器的輻射聲場(chǎng)進(jìn)行了對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)在兩個(gè)換能器的中間區(qū)域聲強(qiáng)明顯增加,其它區(qū)域內(nèi)聲強(qiáng)的增加量并不明顯,隨著兩個(gè)換能器中心間距的增加,聲強(qiáng)明顯增大的區(qū)域面積保持不變;利用MATLAB軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了回歸分析,得到了兩個(gè)換能器輻射聲場(chǎng)的疊加規(guī)律。
【學(xué)位單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TB552
【部分圖文】：

Ocheltree K B[36]提出一種計(jì)算矩形聲源輻射聲場(chǎng)的方法。如圖1-9所示，利用惠更斯原理將矩形聲源表面分解為無數(shù)個(gè)小矩形元素，這些元素太大而不能用點(diǎn)源代表，但又足夠小以至于簡(jiǎn)化了計(jì)算�？臻g上的某一點(diǎn)的聲壓幅值p可以表示為該小矩形元素的聲壓dp的總和。圖 1-9 矩形聲源輻射聲壓計(jì)算推導(dǎo)圖向陽[37]等人根據(jù)波疊加原理求得了任意形狀振動(dòng)源的輻射聲壓，它們是利用波的疊加代替了求解基爾霍夫-亥姆霍茲積分。在已知了振動(dòng)源表面的振動(dòng)情況以后就可以計(jì)算振動(dòng)源的強(qiáng)度，進(jìn)而求得振動(dòng)源表面的聲壓與聲功率。結(jié)果表明應(yīng)用該方法進(jìn)行聲場(chǎng)計(jì)算時(shí)，計(jì)算速度和精度都得到了很大的提高，并且能夠克服利用基爾霍夫-亥姆霍茲積分方程進(jìn)行聲場(chǎng)計(jì)算內(nèi)在奇異性問題。丁德勝[38]等人利用一種全新的“高斯函數(shù)多項(xiàng)式”來描述活塞聲源的輻射聲場(chǎng)，并利用這種方法求得活塞聲源的軸向和徑向聲壓分布

螺釘清洗液c) 振圖 3-1 換能器本文主要研究換能器輻射聲場(chǎng)的疊加換能器能夠自由拆卸和在清洗槽內(nèi)任意移夠?qū)崿F(xiàn)換能器的自由拆卸和任意移動(dòng)，因因此特購置了 YKTD—L1200W 超聲的尺寸為：900mm×900mm×425mm，換能滑桿上，每個(gè)面上換能器的數(shù)量為三個(gè)，如圖 3-3 所示，可以通過松動(dòng)螺釘使得換能的位置。

圖 3-5 超聲波換能器廣泛使用的換能器類型當(dāng)中，壓電超聲換清洗中頻率的選擇對(duì)清洗效果會(huì)產(chǎn)生很大和污物與工件的結(jié)合程度有關(guān)，低頻率適的情況，高頻率適用于工件尺寸小、污物中對(duì)尺寸相對(duì)較大的工件進(jìn)行清洗時(shí)，換本文的研究背景是針對(duì)尺寸大的零件電陶瓷換能器，頻率為 28kHz、功率為 80
【參考文獻(xiàn)】

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3 張愛民;鄭逢美;;殼體超聲噴淋清洗機(jī)的使用[J];黑龍江科技信息;2015年19期

4 張明;宋蕊;江雨春;馮怡斯;;典型活塞換能器聲場(chǎng)分布及其指向性[J];解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年05期

5 殷玉楓;張建水;;結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)軸承振動(dòng)噪聲的影響[J];噪聲與振動(dòng)控制;2014年01期

6 周宏遙;祝小軍;劉春;王巍;;法蘭盤類零件自動(dòng)清洗設(shè)備設(shè)計(jì)原理[J];機(jī)械工程師;2013年12期

7 梁延德;凌宏;張媛;;超聲系統(tǒng)輻射聲場(chǎng)的研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2010年11期

8 王秋萍;劉漢臣;夏蔡娟;嚴(yán)祥安;蔣學(xué)芳;;大功率超聲清洗器內(nèi)的聲場(chǎng)分布(英文)[J];紡織高�；A(chǔ)科學(xué)學(xué)報(bào);2010年02期

9 梁召峰;周光平;莫喜平;;換能器布陣數(shù)量對(duì)超聲清洗聲場(chǎng)特性的影響[J];壓電與聲光;2009年05期

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4 張恒欣;數(shù)字水聽器設(shè)計(jì)及應(yīng)用[D];南京航空航天大學(xué);2014年

5 曾凡沖;超聲換能器的設(shè)計(jì)理論研究[D];北方工業(yè)大學(xué);2013年

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8 李雯雯;超聲相控陣技術(shù)的聲場(chǎng)模擬和實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究[D];山東師范大學(xué);2011年

9 蒙海英;基于MATLAB的超聲波聲場(chǎng)模擬及可視化研究[D];大連理工大學(xué);2008年

10 楊奇;超聲清洗系統(tǒng)振動(dòng)的分析[D];長(zhǎng)沙理工大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2847599