超聲波懸浮用非常規(guī)變幅桿的研究.pdf

1、近場超聲懸浮是近年受到廣泛關注的研究熱點，其利用高強度聲場產(chǎn)生的聲輻射壓力來平衡物體的重力，使放入聲場中的物體懸浮起來。近場懸浮時，聲場中的聲壓分布對懸浮穩(wěn)定性影響較大，了解復雜型聲場的聲壓分布規(guī)律，尤其是更適用于超聲懸浮的非常規(guī)變幅桿振動所產(chǎn)生的復雜型聲場的聲壓分布規(guī)律，對提高懸浮穩(wěn)定性有很大的幫助。然而，對于復雜型聲場，目前尚無可用的理論來描述其聲壓分布規(guī)律，實驗性研究也非常少見，為了獲得復雜型聲場中的聲壓分布狀況，提高懸浮穩(wěn)定性，

2、本文進行了以下研究:
　　運用現(xiàn)有的變幅桿設計理論和有限元軟件，設計了用于近場懸浮的非常規(guī)變幅桿?；诖朔浅Ｒ?guī)變幅桿，進行理論懸浮高度的推導，給出了懸浮高度和被懸浮片面密度之間的關系。利用光學三角法，測量了7種不同厚度的標準鋁盤在近場懸浮實驗中的懸浮高度，并與理論懸浮高度進行比較與分析，分別計算了空氣對聲波的吸收所造成實際懸浮高度誤差大小，及超聲波在非常規(guī)變幅桿中傳播時的能量損耗所造成實際懸浮高度誤差大小，給出了帶有修正系數(shù)的懸浮

3、高度計算公式。
　　分別使用駐極體傳聲器和壓電式加速度傳感器，在平行于非常規(guī)變幅桿上端面不同高度處的平面內(nèi)，測量了各點的聲壓大小。利用在每個平面內(nèi)所測得的聲壓數(shù)據(jù)，繪制了各自平面內(nèi)的聲壓分布圖，利用這些聲壓分布圖，可實現(xiàn)對復雜型聲場的近場聲壓分布的描述。
　　根據(jù)所測得的聲壓分布狀況，分析了不同類型懸浮片的懸浮穩(wěn)定性。在對懸浮中的懸浮片水平方向受力分析時，假設由空氣流動所形成的水平粘滯力方向是由聲壓高的一側指向聲壓低的一側，