碳纖維復(fù)合材料具有密度低、耐磨耐腐蝕性強、抗拉強度高、導(dǎo)電導(dǎo)熱性好等優(yōu)點,在航空航天、汽車建筑、日常生活等領(lǐng)域應(yīng)用較廣,人們對碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)品的需求量增大,且更追求其多樣化。碳纖維復(fù)合材料硬度和剛度高且具有各向異性等問題,極難加工,傳統(tǒng)方法不能滿足加工要求,電火花和激光加工極易破壞碳纖維復(fù)合材料零件的表面質(zhì)量。綜上所述,本設(shè)計以超聲波切割碳纖維復(fù)合材料為研究對象,對整體裝置進行設(shè)計和搭建,重點研究兩種聲學(xué)系統(tǒng)和動態(tài)特性,通過實驗進行驗證設(shè)計的可行性,主要內(nèi)容及成果如下:（1）碳纖維復(fù)合材料超聲波切割裝置系統(tǒng)設(shè)計。首先,依據(jù)工業(yè)機器人技術(shù)和超聲波加工方法,設(shè)計出超聲波切割機器人,并設(shè)計六自由度工作臺作為零件放置平臺;其次,根據(jù)超聲波切割原理,設(shè)計出超聲波切割主軸;最后,進行整體裝置搭建。（2）20kHz和40kHz聲學(xué)系統(tǒng)研究。依據(jù)壓電效應(yīng)原理和等效電路法,建立換能器頻率參數(shù)模型,設(shè)計換能器結(jié)構(gòu);基于變截面頻率方程和解析法,建立復(fù)合式變幅桿參數(shù)模型,設(shè)計兩種頻率下變幅桿結(jié)構(gòu),運用Workbench對兩種變幅桿進行仿真分析;依據(jù)變幅桿結(jié)構(gòu),設(shè)計兩種聲學(xué)系統(tǒng)下尖形刀的結(jié)構(gòu)并仿真分析;對兩種... 

【文章來源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１碳纖維復(fù)合材料??理論上能加工造，現(xiàn)工業(yè)工

??圖１．２碳纖維復(fù)合材料在各領(lǐng)域分布??（１）航空航天。上世紀７０年代，美國軍用戰(zhàn)斗機Ｆ－丨５使用了大量的碳纖維復(fù)合材料，??像主翼、機身、尾翼等關(guān)鍵位置都有運用；２１世紀初，美國波音公司投產(chǎn)的Ａ－系列高性能客??機，４０％以上應(yīng)用到碳纖維復(fù)合材料，如圖１．３所示為大型飛機外殼各種材料使用情況。??［□玻璃纖維復(fù)合材料＾?滅??１３石英奸維復(fù)合材料ｐ?濯??＾３孩纖維復(fù)合材料＃．ｙ＾？．??—強鉬合金ｙ?ｓ．．．．．：廣＇．．．．：．．．．＇??圖１．３飛機外殼各種材料使用情況??碳纖維復(fù)合材料廣泛應(yīng)用于火箭衛(wèi)星上［９］，如表１．２所示為碳纖維復(fù)合材料在固體火箭發(fā)??動機外殼上的使用情況。在代號為“和平”的太空站中，所用的桁架天線（ＥＡＲ）主要采用??碳纖維復(fù)合材料和輕質(zhì)合金兩種結(jié)構(gòu)材料美國空間站上的先進設(shè)備一般使用高強碳纖維??復(fù)合材料或鈦合金作為結(jié)構(gòu)原料。???表１．２碳纖維復(fù)合材料在固體火箭發(fā)動ｙｉ外殼上的使用情況???發(fā)動機名稱?殼體材料?直徑／ｍ?長度／ｍ研制時間／年??第一級?ＩＭ

（１）航空航天。上世紀７０年代，美國軍用戰(zhàn)斗機Ｆ－丨５使用了大量的碳纖維復(fù)合材料，??像主翼、機身、尾翼等關(guān)鍵位置都有運用；２１世紀初，美國波音公司投產(chǎn)的Ａ－系列高性能客??機，４０％以上應(yīng)用到碳纖維復(fù)合材料，如圖１．３所示為大型飛機外殼各種材料使用情況。??［□玻璃纖維復(fù)合材料＾?滅??１３石英奸維復(fù)合材料ｐ?濯??＾３孩纖維復(fù)合材料＃．ｙ＾？．??—強鉬合金ｙ?ｓ．．．．．：廣＇．．．．：．．．．＇??圖１．３飛機外殼各種材料使用情況??碳纖維復(fù)合材料廣泛應(yīng)用于火箭衛(wèi)星上［９］，如表１．２所示為碳纖維復(fù)合材料在固體火箭發(fā)??動機外殼上的使用情況。在代號為“和平”的太空站中，所用的桁架天線（ＥＡＲ）主要采用??一

【參考文獻】：
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本文編號：3335823