【摘要】：超聲針在聲輻射力聲流的產(chǎn)生及微振動(dòng)驅(qū)動(dòng)上有重要的應(yīng)用，聲輻射力與聲流使得利用聲學(xué)方法操作小顆粒成為了可能，此外，利用合適的控制聲場，還可以實(shí)現(xiàn)小顆粒的抓取，團(tuán)聚，變形。 超聲針的一個(gè)設(shè)計(jì)目的是在針尖處得到大的振動(dòng)速度，雖然針對超聲針的振動(dòng)激勵(lì)機(jī)理與尺寸因素的設(shè)計(jì)對獲得針尖大振速至關(guān)重要，但是幾乎沒有人就振動(dòng)激勵(lì)機(jī)理與尺寸進(jìn)行過相關(guān)研究，這些問題限制了超聲針的進(jìn)一步應(yīng)用。 為了應(yīng)對當(dāng)前的挑戰(zhàn)，，本文首先就超聲針激勵(lì)方法尺寸與振動(dòng)位移之間的關(guān)系進(jìn)行了理論與實(shí)驗(yàn)研究；然后，提出并研究了一種利用彎曲振動(dòng)的超聲針在反節(jié)點(diǎn)處控制吸附液滴的新方法。 作者研究了超聲針激勵(lì)方法結(jié)構(gòu)尺寸與針尖振動(dòng)位移之間的關(guān)系。試驗(yàn)用超聲針被三明治型壓電換能器所激勵(lì)，對超聲針振動(dòng)有影響的許多物理因素通過實(shí)驗(yàn)和理論被研究，這些因素包括：超聲針在換能器上的被激勵(lì)長度，位置，方向，壓電換能器端板的模態(tài)，針錐形長度在總長度中的比例。 作者提出并研究了一種利用彎曲振動(dòng)的超聲針在反節(jié)點(diǎn)處控制吸附液滴的新方法。針的吸附能力取決了其振動(dòng)以及液體特性，如聲速，聲阻抗，密度，此外，針的直徑對吸附能力也有重要影響。一種基于振動(dòng)可以減小分子間引力的假說基礎(chǔ)上的簡單的物理學(xué)模型被提出，以說明實(shí)驗(yàn)中遇到的現(xiàn)象。這種新方法可以在沒有微管道和渠道條件下實(shí)驗(yàn)液滴的吸附。 本文具有重要的研究應(yīng)用價(jià)值，例如用于超聲針的優(yōu)化，在沒有微管道與渠道的條件下實(shí)現(xiàn)液滴的分離，液滴形狀的控制等。
【圖文】：

它的頻率大于人類聽覺范圍的上限。因此在物我們成為超聲只因?yàn)槲覀儫o法聽到它這個(gè)事實(shí)。雖然對于一個(gè)將健康年輕人來說，它越是 20 接近 kHz[34]向性，短波長以及無聲等優(yōu)點(diǎn)[35]，因此具有很多的用用途[36-38]。例如超聲成像，超聲清洗，超聲精確定位聲作動(dòng)器與我們的生活息息相關(guān)：在醫(yī)學(xué)應(yīng)用或者相號轉(zhuǎn)換成運(yùn)動(dòng)。壓電材料如石英，四水酒石酸鉀鈉，制作超聲作動(dòng)器。壓電材料的兩個(gè)重要特性是壓電效應(yīng)逆壓電效應(yīng)，把電信號轉(zhuǎn)換成運(yùn)動(dòng)。它有很多類型，能器等。

器（因?yàn)槠浼窗l(fā)送信號又接收信號，因此又被成為收發(fā)機(jī)）的工作機(jī)作機(jī)理類似，通過分析無線電波或者聲波的回波評估目標(biāo)的特性。超號，又能接受回波以探測障礙物的距離。它被廣泛應(yīng)用在測距控制，當(dāng)環(huán)境條件對光學(xué)探測器不太適應(yīng)時(shí)候。馬達(dá)是利用超聲振動(dòng)（一種典型的彈性振動(dòng)）以獲得驅(qū)動(dòng)力，這種驅(qū)動(dòng)力[41]，其中超聲電機(jī)可以分為直線型超聲單機(jī)與旋轉(zhuǎn)型超聲電機(jī)。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：R445.1

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