幂函数形复合变幅杆的设计与分析.pdfVIP

机械 设计 与制造 第 10期 106 Machinery Design ＆ Manufacture 2015年 10月 幂函数形复合变幅杆的设计与分析 李 井，丁艳红，梁 欣 (太原理工大学 机械工程学院，山西 太原 030024) 摘 要：运用理论解析法和替代法，对幂函数形复合变幅杆进行理论研究。通过理论推导得出超声变幅杆的振动频率、放 大系数等重要参数。借助有限元分析软件ANSYS创建复合变幅杆的有限元模型，分析其振动特性，获得复合变幅杆的放 大系数、振动频率等重要参数。分析比较理论值和仿真值，分析结果表明，替代法比传统设计方法简单，物理意义更加明 显。同时也说明ANSYS在变幅杆设计中有很大的重要性；为以后复杂变幅杆和理论推导较困难的变幅杆的设计提供一 种新的思想和方法。 关键词：复合变幅杆；替代法；有限元法；模态分析；谐振分析 中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1001—3997(2015)10一Ol06—03 DesignandAnalysisonthePowerFunctiOn—ShaDedCompositeHorn LIJing，DINGYan-hong，LIANGXin (CollegeofMechanicalEngineering，TaiyuanUniversityofTechnology，ShanxiFaiyuan030024，Chill“) Abstract：Byusingtheoreticalanalyticalmethodandmechanicalimpedance，thepower nction-stuq~edcompositehornis studiedtheoretically．Throughtheoretcialcalculation，thehorn’svibrationfrequency，m~ fiicationfiwtorandotherimportant parameterareobtained．FiniteelementanalysisSoftwraeANSYSisusedtoestablishacompositehorn．finiteelementnmdel， anditsvibrationcharacteristicsraenaalyzedbycalculatingk horn’svibrationfrequency．m~@ fiicationfactorandother importantparameter．Analyzesandcompraesthetheoretical valuesna dsimulationvalues．Theresnitsshow that mechna ical impedna ce is easierthna theoretical naalytical method，and thephysicalmena ing ismore obvious．Itshowsthe greal importnaceofANSYSonthedesignofthehorn；itprovidesaunfiiedideaandmethodforstudyofcomplicatedhorn,andthe hornwhichisdifficulttocalculatetheoretically． KeyW ords：CompositeHorn；M echanicalImpedance；ModalAnalysis；HarmonicResponse l引言 合变幅杆的重要动力学参数 ，比l』u『频率，J 桐I放人系数 IIj『JJl 使用有限元分析软件 ANSYS进行有限元分析，其结果接近坤论 随