基于有限元的双激励二维超声振动切削装置设计
| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-14页 |
| 1.1 研究背景 | 第9页 |
| 1.2 超声椭圆振动切削技术发展概况 | 第9-12页 |
| 1.2.1 超声椭圆振动切削技术的产生 | 第9-10页 |
| 1.2.2 国内外超声椭圆振动切削发展概况 | 第10-12页 |
| 1.3 课题的来源和意义及主要研究内容 | 第12-14页 |
| 1.3.1 课题来源 | 第12页 |
| 1.3.2 课题的意义 | 第12-13页 |
| 1.3.3 主要研究内容 | 第13-14页 |
| 第2章 二维超声椭圆振动切削装置设计 | 第14-34页 |
| 2.1 整体结构方案设计 | 第14-16页 |
| 2.1.1 超声椭圆振动实现方式 | 第15页 |
| 2.1.2 刀具椭圆轨迹的形成条件 | 第15-16页 |
| 2.2 超声换能器 | 第16-20页 |
| 2.2.1 纵向压电换能器工作原理 | 第16-17页 |
| 2.2.2 纵向压电换能器半波结构特征及选用 | 第17-18页 |
| 2.2.3 纵向压电换能器机构设计 | 第18-20页 |
| 2.2.4 纵向压电换能器材料选择 | 第20页 |
| 2.3 解析法设计换能器 | 第20-29页 |
| 2.3.1 换能器简化结构 | 第20-21页 |
| 2.3.2 纵向压电换能器主要设计参数 | 第21页 |
| 2.3.3 任意变截面杆振动方程及其解 | 第21-22页 |
| 2.3.4 均匀等截面杆振动方程及其解 | 第22-24页 |
| 2.3.5 压电陶瓷晶堆尺寸设计 | 第24-25页 |
| 2.3.6 四分之一波长换能器振子长度计算 | 第25-26页 |
| 2.3.7 变幅杆尺寸计算 | 第26-29页 |
| 2.4 工具设计 | 第29-31页 |
| 2.4.1 矩形薄板设计 | 第30页 |
| 2.4.2 刀座设计 | 第30-31页 |
| 2.5 超声椭圆振动切削装置整体结构 | 第31-33页 |
| 2.6 本章小结 | 第33-34页 |
| 第3章 有限元分析设计超声椭圆振动系统 | 第34-66页 |
| 3.1 ANSYS软件简述 | 第34-35页 |
| 3.1.1 模态分析理论基础 | 第34-35页 |
| 3.1.2 谐响应分析理论基础 | 第35页 |
| 3.2 纵向压电换能器模态分析 | 第35-41页 |
| 3.2.1 无预应力螺杆换能器模态分析 | 第35-39页 |
| 3.2.2 有预应力螺杆换能器模态分析 | 第39-41页 |
| 3.3 双纵向超声椭圆振动系统模态分析 | 第41-44页 |
| 3.3.1 导入创建几何体并划分网格 | 第41-42页 |
| 3.3.2 设置求解项求解 | 第42-44页 |
| 3.4 双纵向超声椭圆振动系统谐响应分析 | 第44-60页 |
| 3.4.1 谐响应分析过程 | 第45-51页 |
| 3.4.2 两相激励相位差对两相振动相位差的影响 | 第51-60页 |
| 3.5 谐响应结果图形绘制 | 第60-64页 |
| 3.5.1 MATLAB二维图形绘制 | 第60页 |
| 3.5.2 Plot指令 | 第60-61页 |
| 3.5.3 数据导入并生成二维曲线的过程 | 第61-63页 |
| 3.5.4 图形迭绘 | 第63-64页 |
| 3.6 本章小结 | 第64-66页 |
| 第4章 超声椭圆振动系统性能测量 | 第66-75页 |
| 4.1 压电换能器动态等效电路 | 第66-67页 |
| 4.2 性能测量 | 第67-74页 |
| 4.2.1 阻抗分析 | 第67-73页 |
| 4.2.2 振幅电压检测 | 第73-74页 |
| 4.3 本章小结 | 第74-75页 |
| 第5章 切削试验 | 第75-84页 |
| 5.1 切削试验准备 | 第75-76页 |
| 5.2 刨削试验 | 第76-83页 |
| 5.3 本章小结 | 第83-84页 |
| 第6章 结论与展望 | 第84-86页 |
| 6.1 主要结论 | 第84页 |
| 6.2 展望 | 第84-86页 |
| 致谢 | 第86-87页 |
| 参考文献 | 第87-90页 |
| 在学期间科研成果情况 | 第90页 |
