黑龙江省自然科学基金(E200614)
- 作品数：8 被引量：58H指数：4
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- 相关机构：哈尔滨工业大学黑龙江工程学院长春职业技术学院更多>>
- 发文基金：黑龙江省自然科学基金哈尔滨工业大学科研创新基金博士科研启动基金更多>>
- 相关领域：理学一般工业技术电子电信金属学及工艺更多>>
- 悬臂梁压电发电装置的实验研究被引量：33
- 2009年
- 为了进行压电陶瓷材料发电性能测试与研究,研制了一套悬臂梁压电振子发电系统。设计了悬臂梁压电振子,并对压电振子进行了有限元分析和电导测试。在此基础上,设计了能量存储电路,并在低频下对悬臂梁压电振子发电性能进行了实验研究。研究结果表明,当悬臂梁压电振子处于谐振频率状态下振动时,输出电压和功率达到最大。输出电压随着负载的增大而增大,输出功率并不随着负载的增大而增大;压电振子存在—个最佳阻抗,当负载与最佳阻抗匹配时,此时压电振子的能量转化效率最高且输出功率最大。利用本实验系统进行压电发电实验测试,当负载为50kΩ时,压电振子输出电压为7V;当负载电阻为15kΩ时,此时的输出功率最大可达到1.4mW,产生的功率可以满足无线传感器等低耗能产品的供能需求。
- 袁江波谢涛陈维山肖娜
- 关键词：压电发电有限元分析
- 超声振动拉丝的有限元模拟研究被引量：7
- 2007年
- 超声振动拉丝可以解决难拉拔材料和细微丝的拉拔问题.然而,由于超声振动拉丝的高速度,按照传统的实验方法,很难解决超声振动拉丝机理的进一步分析和理解.因此,尝试采用有限元方法对超声振动拉丝过程进行仿真.从机理上研究超声振动对拉丝过程的作用效果及影响,分析有关超声拉丝的规律及结论.仿真过程采用ANSYS有限元分析软件.结果表明,超声拉丝使变形更加均匀,更有利于发挥材料的塑性;在相同拉丝速度下,应力和拉拔力都有很大程度减小.可见,超声波拉丝可以提高生产效率、并降低成本.研究成果及结论可使超声拉丝理论更加完善.
- 齐海群谢涛袁江波
- 关键词：拉丝有限元法拉拔力
- 超声拉拔振动系统研究被引量：4
- 2008年
- 根据传统解析法、四端网络和有限元分析法综合设计了超声拉拔振动系统,利用有限元软件ANSYS对振动系统进行了模态分析和谐响应分析,得到了振动系统的振型、谐振频率和振幅放大系数。利用阻抗分析仪和工具显微镜对振动系统进行了测试。实验结果表明,理论设计、分析与实际情况符合良好,且此振动系统在超声拉拔实验中正常工作。
- 袁江波谢涛齐海群杨贵田邵明磊
- 关键词：超声振动系统有限元谐振频率振幅
- 施加反拉力复合超声振动拉丝的实验研究被引量：3
- 2013年
- 为验证反拉力对超声振动拉丝的作用效果,研制了一套大功率复合超声振动拉丝实验系统,系统由超声波电源、换能器、变幅杆、传振杆等组成.按照是否施加反拉力2种情况,进行了复合超声振动在干摩擦下直接拉拔钛丝及钛合金丝的工艺和性能实验.利用扫描电镜对所拉拔的钛及钛合金丝材进行了表面质量观测,对比了施加反拉力前后所加工丝材的表面形貌.实验结果表明:当超声振动系统的功率和振幅足够时,可实现在干摩擦下直接拉拔钛及钛合金丝材.反拉力的施加可以提高丝材的表面工艺质量,降低断丝率和加工成本.验证了在拉丝过程中施加临界反拉力可以在保持拉拔应力基本不变的情况下,降低丝材表面摩擦应力的结论,探索了提高丝材表面工艺质量的途径.
- 齐海群张宏宋晓国王丽雪尹志娟单小彪
- 关键词：超声振动干摩擦拉丝
- 超声焊接压电换能器的研制被引量：3
- 2009年
- 基于变截面杆作一维纵向振动运动方程,在理论分析的基础上,根据四端网络传递方程和端面运动状态推导出了常用截面形状细杆在各种运动状态下边界条件和四端网络传递矩阵参数以及频率方程.研究了适用于超声焊接的压电换能器的设计方法.为说明设计方法,利用四端网络法对压电换能器和变幅杆进行了设计.利用阻抗分析仪测量和分析了超声换能系统的谐振特性,并进行了系统的振动测试.分析和测试结果验证了设计的正确性.
- 齐海群单小彪谢涛
- 关键词：变截面杆压电换能器四端网络法性能分析
- 基于ANSYS的超声拉丝换能器研究被引量：6
- 2008年
- 设计了一种超声拉丝用换能器,确定了压电换能器的相关参数,并采用有限元法进行压电换能器的振动模态分析,谐响应和瞬态分析,最后用阻抗分析仪和显微镜对换能器的特性做了实际的测量,研究结果表明:有限元法对设计和分析有很好的指导作用.这种超声拉丝换能器具有良好性能,对下一步的应用研究有重要意义。
- 袁江波谢涛齐海群肖娜
- 关键词：超声波拉丝换能器有限元阻抗特性
- 正交复合超声振动拉丝被引量：6
- 2010年
- 为促进超声振动拉丝的实际应用,针对不同施振方式的作用效果,建立了一套正交复合超声振动拉丝实验系统,系统由超声波驱动器、超声振动系统、拉丝模和拉丝机等组成.利用有限元法对正交复合超声振动拉丝进行仿真模拟,分析超声振动拉丝的加工机理.通过对铜丝的一系列拉拔实验,考察了在实际拉丝加工过程中,纵向振动、横向振动和正交复合超声振动对拉拔力和丝表面质量的影响.实验结果表明:当振幅达到一定值后,正交复合超声振动的作用效果最好,能使拉丝机的张力调节周期有效延长3倍以上,减少了丝材的不均匀变形,使拉丝更趋于稳定;当拉拔速度为980 mm.s-1时,可使拉拔力减小近10%,改善了丝材表面质量.
- 齐海群单小彪谢涛
- 关键词：超声振动拉丝拉拔力
- 安装端面对换能器谐振性能的影响被引量：3
- 2008年
- 在换能器的设计过程中,用来安装换能器的端面往往被设计者忽视。文章从半波长换能器的等效电路出发,利用机电类比方法,推导出带安装端面换能器四分之一波长振子的输入电导纳的表达式和频率方程,并讨论了安装端面对换能器谐振性能的影响:即随着安装端面长度和直径的减小,换能器的谐振频率下降,要使换能器处在最佳的谐振状态,应根据安装端面的尺寸相应调整前端盖长度;同时按照功率超声振动系统的原理和要求,设计了一套复合纵向换能振动装置,并依据研究结果设计制作了超声换能器,结果表明换能器在设计频率下工作正常,验证了设计的正确性。该研究结果为换能器优化设计和使用提供了理论依据。
- 齐海群谢涛袁江波
- 关键词：超声波换能器谐振频率优化设计
