振动模态复合式超声波拉丝技术电子书

内容提要

前言

第1章 绪论

1.1 超声波拉丝概述

1.1.1 超声波拉丝工艺的工作原理

1.1.2 超声波拉丝的特点

1.1.3 超声波拉丝系统的组成

1.1.4 超声波拉丝技术的应用

1.2 超声波振动拉拔技术的国外研究现状

1.2.1 超声波拉丝机理与系统设计方法研究现状

1.2.2 超声波拉丝仿真研究现状

1.2.3 超声波拉丝实验研究现状

1.3 超声波振动拉拔技术的国内研究现状

1.4 当前超声波拉丝研究的主要方向和未来发展趋势

1.4.1 超声波拉丝研究的主要方向

1.4.2 超声波拉丝的未来发展趋势

参考文献

第2章 超声换能器设计理论与超声波作用下金属塑性流动机理

2.1 超声换能器的基础设计理论

2.1.1 换能材料的选择

2.1.2 1/4波长换能器的前后端盖的设计原则

2.1.3 1/4波长换能器振子的设计

2.1.4 1/4波长变幅杆的设计

2.2 常用截面细杆的振动方程和应力分布函数

2.3 金属在变形区内的流动特点分析

2.4 超声波拉丝效应数学建模

2.4.1 常规拉丝时塑性变形微元体力学分析

2.4.2 非局部非线性摩擦模型

2.4.3 微分方程的求解

2.4.4 金属塑性流动速度场及功率平衡分析

2.4.5 超声波作用下拉丝效应的数学模型

2.5 数值计算与结果分析

2.6 本章小结

参考文献

第3章 纵振模态的超声波拉丝

3.1 纵向超声振动系统设计

3.1.1 振动系统压电材料的选择

3.1.2 常用截面细杆的振动方程和应力分布函数

3.1.3 换能器设计

3.1.4 变幅杆设计

3.1.5 模态分析

3.1.6 谐响应分析

3.1.7 瞬态分析

3.2 换能器的电学匹配与性能测试

3.2.1 阻抗分析仪分析结果

3.2.2 激光测振仪分析结果

3.3 纵向超声振动拉丝实验条件

3.4 纵向超声振动拉丝实验与结果分析

3.4.1 施加超声振动对拉拔力的影响

3.4.2 超声振幅对拉拔力的影响

3.4.3 拉拔速度对拉拔力的影响

3.5 本章小结

参考文献

第4章 正交模态复合式超声波拉丝

4.1 正交模态复合式超声振动系统的设计

4.1.1 正交模态复合式超声振动系统的换能器设计

4.1.1.1 变截面细杆的四端网络模型

4.1.1.2 四端网络传输参数及多截面杆的四端网络求解法

4.1.1.3 夹心式换能器的设计

4.1.2 正交模态复合式超声振动系统的变幅杆设计

4.1.3 仿真分析

4.1.3.1 模态分析

4.1.3.2 谐响应分析

4.1.3.3 瞬态分析

4.2 正交模态复合式超声振动系统的振动性能测试

4.2.1 激光测振仪测试

4.2.2 阻抗分析

4.2.3 不同变化规律

4.3 正交模态复合式超声振动拉丝的仿真研究

4.3.1 压应力分析

4.3.2 摩擦应力分析

4.4 正交模态复合式超声振动拉拔铜丝实验

4.4.1 实验条件

4.4.2 正交模态复合式超声振动拉拔铜丝实验结果及分析

4.4.2.1 拉拔力

4.4.2.2 拉丝表面形貌对比

4.5 正交模态复合式超声振动拉拔不锈钢丝实验

4.5.1 小功率振子正交复合式超声波拉拔不锈钢丝实验

4.5.2 大功率振子正交复合式超声波拉拔不锈钢丝实验

4.6 正交复合式超声振动拉拔钛丝实验结果及分析

4.7 本章小结

参考文献

第5章 纵扭模态复合式超声振动拉丝

5.1 纵扭模态复合式超声振动系统设计

5.1.1 任意截面细杆的四端网络法

5.1.2 纵向振动夹心式换能器与变幅杆的设计以及等效面积法

5.1.3 纵扭复合式振动振子的设计与分析

5.1.4 斜槽参数变化对振子振动状态的影响分析

5.1.4.1 斜槽宽度对振子振动状态的影响

5.1.4.2 斜槽倾斜角度对振子振动状态的影响

5.1.4.3 斜槽深度对振子振动状态的影响

5.1.4.4 斜槽长度对振子振动状态的影响

5.1.4.5 斜槽中心离前端面的距离对振子振动状态的影响

5.1.4.6 斜槽个数对振子振动状态的影响

5.1.5 纵扭模态复合式超声振动振子的动力学仿真分析

5.1.5.1 小转角纵扭复合式振子动力学仿真

5.1.5.2 大转角纵扭复合式振子动力学仿真

5.2 纵扭模态复合式超声波拉丝的仿真和机理分析

5.2.1 纵向拉拔应力

5.2.2 减径区接触应力和摩擦应力

5.2.3 定径区接触应力和摩擦应力

5.2.4 钛及钛合金丝的纵扭复合式超声振动拉拔机理分析

5.3 纵扭模态复合式超声波拉拔钛丝实验分析

5.3.1 纵扭模态复合式超声振子的电学匹配

5.3.2 纵扭模态复合式振动对拉拔过程的影响

5.3.3 截面减缩率对拉拔过程的影响

5.4 本章小结

参考文献

第6章 多振子聚焦模态复合式超声波拉丝

6.1 双振子空间交错式超声振动系统

6.1.1 双振子空间交错式超声振动系统的结构及原理

6.1.2 双振子空间交错式超声振动系统参数选用

6.1.3 双振子空间交错式系统的纵振模态及响应分析

6.1.4 双振子空间交错系统参数对其振动的影响

6.1.5 双振子空间交错式系统的弯振分析

6.2 三振子聚焦式超声振动系统

6.2.1 三振子聚焦式超声振动系统的结构及原理

6.2.2 三振子聚焦式功率叠加振动拔丝系统设计

6.2.3 三振子聚焦式拔丝系统研究与结构设计

6.2.4 三振子聚焦式振动系统的模型建立及分析

6.3 超声振动系统的钛丝拉拔实验研究

6.3.1 拔丝系统的振动测试及阻抗匹配

6.3.2 钛丝拉拔系统的安装及拉拔过程测试

6.3.3 不同拉拔条件钛丝表面质量

6.4 本章小结

参考文献

第7章 双模具超声振动拉拔系统的理论与实验研究

7.1 双模具超声振动拉拔工作模式分析

7.1.1 双模具超声振动拉拔工作原理

7.1.2 超声振动拉拔有限元模型建立

7.2 超声振动作用对钛丝拉拔力的影响

7.2.1 双模具同向振动对钛丝所受拉拔力的影响

7.2.2 双模具反向振动时钛丝所受拉拔力的影响

7.2.3 不同拉拔速度下超声振动对拉拔力的影响

7.2.4 超声波振幅对钛丝拉拔力的影响

7.3 超声振子性能测试

7.3.1 超声振子的实验模型

7.3.2 纵向超声振子的阻抗测试

7.3.3 超声振子的振型测试

7.3.4 纵向超声振子的振幅输出特性测试

7.4 双模具超声波拉丝实验

7.4.1 超声波振动拉拔平台的搭建

7.4.2 不同拉拔速度下超声波振动拉拔实验

7.4.3 不同振幅下超声波振动拉拔实验

7.4.4 拉拔后纯钛丝表面质量检测

7.5 本章小结

参考文献