聚焦式超聲懸浮諧振腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn).pdf_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、本文介紹了超聲懸浮在國(guó)內(nèi)外的研究應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),討論了其在農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域生物質(zhì)精確定位輸送的可行性。對(duì)比分析了聚焦式超聲懸浮和平板式超聲懸浮系統(tǒng)的聲懸浮輻射力和懸浮穩(wěn)定性。根據(jù)超聲懸浮系統(tǒng)工作要求建立了聚焦式超聲懸浮系統(tǒng)的三維參數(shù)化模型,并建立了聚焦式超聲懸浮系統(tǒng)的有限元模型,在此基礎(chǔ)上,對(duì)聚焦式超聲懸浮系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析,得到以下結(jié)果:
   (2)在模態(tài)分析的基礎(chǔ)上,對(duì)超聲換能器進(jìn)行了瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。在超聲換能器上分別加載三

2、角波和方波電壓,結(jié)果表明方波電壓適合驅(qū)動(dòng)換能器。在換能器上加載不同值的方波電壓,輻射端面隨著電壓的提高,響應(yīng)時(shí)間越短,響應(yīng)值越大。
   (3)以模態(tài)分析和瞬態(tài)分析的結(jié)果對(duì)不同諧振腔壁進(jìn)行諧響應(yīng)分析,得到了諧振腔的聲壓分布以及聲場(chǎng)特性,據(jù)此優(yōu)化設(shè)計(jì)諧振腔的輻射端面為球面,且諧振腔壁內(nèi)徑與輻射端外徑相等;在優(yōu)化諧振壁后對(duì)不同諧振腔長(zhǎng)度(L)的超聲懸浮系統(tǒng)進(jìn)行了諧響應(yīng)分析。結(jié)果顯示隨著L值的增大,聲壓值變化的趨勢(shì)是先增大,然后趨向減

3、小。
   根據(jù)仿真結(jié)果加工制造了超聲懸浮系統(tǒng)實(shí)物模型,測(cè)試了實(shí)物模型最佳工作頻率為28000Hz,與仿真結(jié)果(28088Hz)相差3%,滿足工程精度的要求。在此頻率下進(jìn)行了種子懸浮實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
   (1)種子懸浮在諧振腔中心的波節(jié)或波腹點(diǎn)附近;
   (2)對(duì)不同類型諧振腔壁和不同諧振腔長(zhǎng)度下的懸浮性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明優(yōu)化后的諧振腔對(duì)超聲懸浮系統(tǒng)的懸浮性能有很大的改善;
   (3)利用聲

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