广东工业大学学报 ›› 2024, Vol. 41 ›› Issue (05): 105-110.doi: 10.12052/gdutxb.230154
姚震, 简小龙, 曾乐宸
Yao Zhen, Jian Xiao-long, Zeng Le-chen
摘要: 基于超声振动的模式转换理论,结合有限元方法设计了谐振频率为20 kHz的超声扭转焊接振子。该振子主要由夹心式压电换能器与模式转换变幅杆组成,模式转换变幅杆的互推杆和传振杆通过螺栓连接。为减少振子的漏波,设计了一种特殊结构的减振型法兰,并保证模式转换变幅杆输出端产生扭转振动。利用有限元分析软件进行模态分析和谐响应分析,仿真出振子的扭转频率为19.877 kHz,得到振子的频率响应曲线,通过模式转换变幅杆处完成振动模式的转换。最后,通过阻抗分析仪测得研制的振子谐振频率为19.69 kHz,与理论值和仿真值相差较小。激光测振仪测量振子互推杆端面处的纵向振幅为10.2 μm,与仿真值接近,验证了设计方法的可行性,可为设计其他超声扭转焊接振子提供参考。
中图分类号:
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