在無(wú)容器處理領(lǐng)域,超聲駐波懸浮是通過(guò)高強(qiáng)駐波場(chǎng)產(chǎn)生聲輻射力來(lái)懸浮目標(biāo)物體,具有穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),因此被廣泛應(yīng)用。由于傳統(tǒng)的駐懸浮裝置是由發(fā)射端和反射端組成,導(dǎo)致懸浮目標(biāo)局限于靜態(tài),大大限制了駐波懸浮的可移動(dòng)性,而且由于反射端材料的不規(guī)則性、粘滯性和熱傳導(dǎo)會(huì)造成超聲波的散射和衰減,束縛了駐波聲場(chǎng)的穩(wěn)定性。同時(shí)在無(wú)容器處理中溫度場(chǎng)的引入會(huì)導(dǎo)致懸浮目標(biāo)失穩(wěn),嚴(yán)重的影響了實(shí)驗(yàn)的可行性。因此,研究新型的超聲駐波懸浮裝置和溫度變化下懸浮目標(biāo)的穩(wěn)定性控制方法,實(shí)現(xiàn)懸浮目標(biāo)的移動(dòng)和駐波聲場(chǎng)的懸浮穩(wěn)定性是無(wú)容器處理領(lǐng)域的研究焦點(diǎn)。本文對(duì)凹球面超聲陣列駐波懸浮系統(tǒng)設(shè)計(jì)及驅(qū)動(dòng)控制方法進(jìn)行了研究,具體工作內(nèi)容如下所示:1.針對(duì)駐波聲場(chǎng)特性,分析了聲場(chǎng)聲壓,聲輻射力和時(shí)間平均勢(shì)理論,并在該理論基礎(chǔ)上,討論了溫度對(duì)懸浮穩(wěn)定性的影響因素,描述了溫度對(duì)介質(zhì)的影響和溫度對(duì)聲傳播速度的影響,分析了溫度和聲輻射力的變化規(guī)律。2.分析了超聲相控陣的工作頻率、陣元數(shù)量、陣元間距和陣元大小等參數(shù)。研究了超聲相控陣的動(dòng)態(tài)聚焦,推導(dǎo)了相控陣的延時(shí)計(jì)算方法,運(yùn)用MATLAB和3D聲場(chǎng)軟件仿真了陣列的延時(shí)時(shí)間和聚焦點(diǎn)位置,并...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1近場(chǎng)懸浮原理

圖1.1近場(chǎng)懸浮原理圖1.2脊型導(dǎo)波軌道直線電機(jī)波懸浮（SWAL）在空氣中懸浮顆粒常用聲懸浮技術(shù)是駐波懸浮。通常它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)超聲發(fā)射端和一個(gè)反射器，由超聲換能器發(fā)射端發(fā)出超聲波，經(jīng)過(guò)反射器反射

圖1.2脊型導(dǎo)波軌道直線電機(jī)

圖1.1近場(chǎng)懸浮原理圖1.2脊型導(dǎo)波軌道直線電機(jī)波懸浮（SWAL）在空氣中懸浮顆粒常用聲懸浮技術(shù)是駐波懸浮。通常它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)超聲發(fā)射端和一個(gè)反射器，由超聲換能器發(fā)射端發(fā)出超聲波，經(jīng)過(guò)反射器反射

圖1.3駐波懸浮原理

圖1.3駐波懸浮原理反射器的距離，能夠調(diào)節(jié)諧振腔的諧設(shè)置為半波長(zhǎng)的倍數(shù)時(shí)，就會(huì)發(fā)生諧有一個(gè)，則只有一個(gè)聲勢(shì)阱用于懸浮

圖1.4發(fā)射器和反射器

圖1.4發(fā)射器和反射器圖1.5兩個(gè)發(fā)射器三軸式聲懸浮器結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，可以把它看做在正交的三個(gè)方向均有換能器，如圖1.6所示，要保證其具有良好的軸向?qū)?yīng)。

本文編號(hào)：3977061