本文關(guān)鍵詞：25kHz超聲鑄造振動系統(tǒng)設(shè)計及實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中南大學(xué)》 2013年

25kHz超聲鑄造振動系統(tǒng)設(shè)計及實驗研究

聶廣  

【摘要】：功率超聲產(chǎn)生的超聲效應(yīng)(包括空化、聲流、機械等非線性效應(yīng))在介質(zhì)中傳播時,由于超聲波與介質(zhì)的相互作用,使介質(zhì)的一些物理、化學(xué)、生物特性或狀態(tài)發(fā)生改變。金屬凝固過程中施加功率超聲可以有效地改善鑄錠凝固組織,提高材料的物理和化學(xué)性能。在鋁合金鑄造過程中引入超聲場是當(dāng)前研究的熱點及未來鑄造技術(shù)的一個新發(fā)展方向。本文主要以7系鋁合金超聲鑄造為切入點,主要從以下幾方面進行了研究： 1.結(jié)合鋁合金鑄造的特點,確定了換能器和變幅桿的類型和材質(zhì)。根據(jù)任意變截面的波動方程及振動系統(tǒng)的設(shè)計原理,建立了換能器和變幅桿結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)和物理模型。在此基礎(chǔ)上對25kHz的超聲振動系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)包括換能器、前后端蓋、變幅桿和工具桿進行了結(jié)構(gòu)尺寸的確定。 2.利用ANSYS有限元分析軟件,建立了25kHz超聲振動系統(tǒng)有限元模型,并通過仿真分析計算得出該系統(tǒng)的主要參數(shù),包括超聲波振動系統(tǒng)的縱向諧振頻率、位移振幅等。仿真結(jié)果與實測數(shù)據(jù)相似,說明了超聲換能系統(tǒng)的設(shè)計和有限元模型建立的合理性。 3.應(yīng)用不同頻率超聲振動系統(tǒng)進行7XXX鋁合金超聲鑄造試驗。試驗結(jié)果表明：在鋁熔體中導(dǎo)入功率超聲對鋁合金凝固組織有較好的細化效果,晶粒組織均由粗大的枝狀晶變成均勻的等軸晶。在相同的條件下,20kHz對鋁合金的細化作用效果較25kHz的明顯,可以得到更均勻的晶粒。圖35幅,表5個,參考文獻66篇

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TG233;TB559
【目錄】：

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