發(fā)布時(shí)間：2020-01-30 01:45

【摘要】：基于ANSYS workbench多目標(biāo)驅(qū)動優(yōu)化模塊對兩級階梯形變幅桿進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)�；诮馕龇ㄔO(shè)計(jì)兩級階梯形變幅桿,建立參數(shù)化變幅桿模型;在靜力學(xué)分析基礎(chǔ)上對變幅桿進(jìn)行模態(tài)、諧響應(yīng)分析。通過52個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)仿真分析獲得諧振頻率、放大系數(shù)、最大應(yīng)力與變幅桿結(jié)構(gòu)尺寸關(guān)系,并優(yōu)化變幅桿尺寸。研究表明,變幅桿諧振頻率小于理論設(shè)計(jì)頻率,振幅放大系數(shù)小于理論值,超聲能量損耗較大。優(yōu)化所得變幅桿的諧振頻率接近理論設(shè)計(jì)頻率,提高放大系數(shù)。為大功率、大振幅的超聲變幅桿優(yōu)化設(shè)計(jì)提供新的設(shè)計(jì)、優(yōu)化思路。
【圖文】：

1變幅桿設(shè)計(jì)由于本文設(shè)計(jì)的變幅桿應(yīng)用對象為深腔零件，軸向尺寸較大，故用兩級階梯形�；谔厥夤こ瘫尘�，刀具頭長度對變幅桿振動特性影響較大。設(shè)計(jì)時(shí)考慮該長度對變幅桿諧振特性影響，將球頭刀具作為第二級階梯形變幅桿輸出級，簡化刀具與變幅桿結(jié)合面特性進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，使刀具末端振幅最大，見圖1。圖1兩級階梯形變幅桿Fig．1Two-sectionultrasonicsteppedhorn利用半波長理論進(jìn)行變幅桿設(shè)計(jì)，其頻率為20kHz，材料45號鋼。在諧振條件下，，變幅桿縱振波動方程［12］為

本文編號：2574555