МОДЕЛЬ ВИБРАТОРА ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВИБРОМАШИН
Аннотация
В работе рассматривается модель универсального вибратора, принцип действия которого основан на изгибных поперечных колебаниях пластин. В отличие от полуволновых преобразователей стержневого типа, данная конструкция при тех же габаритных размерах и энергопотреблении обладает в широком диапазоне частот большим динами-ческим диапазоном колебаний рабочего инструмента, форму рабочей поверхности кото-рого можно задавать произвольной. Конструкция и структура могут быть изменены в рамках базового набора элементов путем выбора, например, нулевых значений соответствующих параметров.
Получена распределенная модель на основе уравнений математической физики, которая сведена к интегральному виду за счет определения импульсной характеристики (функции Грина) круглой пластины и затем всего датчика. Проведено параметрическое исследование, показана возможность изменения частотной характеристики вибратора. Разработанная математическая модель применима как для низкочастотных, так и высокочастотных применений, так как является линейной и выполнена с использованием без-размерных комплексов теории подобия. Модель учитывает упругий гистерезис элементов конструкции, обеспечивая тем самым достоверные величины амплитуды резонансных ко-лебаний рабочего инструмента. Валидация модели показала высокую точность определения резонансных частот.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Nanotechnology Research Directions:Vision for Nanotechnology in the Next Decade/ Edit-ed by M.С. Roco, R.S. Williams, P. Alivisatos. – London: Kluwer Academic Publishers, 2002. – 292 p.
Полисадова, В.В. Ультразвуковое и коллекторное компактирование. Лекции. – Томский политехнический университет, 2009. – 44 с.
Коробов, А.И. Особенности распространения упругих волн в 3-d гранулированной не-консолидированной среде / А.И. Коробов, Н.В. Ширгина, А.И. Кокшайский // Труды школы-семинара «Волны–2012» (секция 8). – M.: МГУ. – 2012. – С. 41–44.
Sferruzza, J.P. Generation of Very High Pressure Pulses at the Surface of a Sandwiched Piezoelectric Material/ J. P. Sferruzza, A. Birer, D. Calhignol // Ultrasonics. – 2000. – № 38. – P. 965–968.
Dubus, B. Characterization of Multilayered Piezoelectric Ceramics for High Power Trans-ducers/ B. Dubus, G. Haw, C. Granger, O. Leclez // Ultrasonics. – 2002. – № 40. – P. 903–906.
Shuyu, L. Load Characteristics of High Power Sandwich Piezoelectric Ultrasonic Trans-ducers / L. Shuyu // Ultrasonics. – 2005. – № 43. – P. 365–373.
Chang, K.-T. Improving the Transient Response of a Boltclamped Langevin Transducer Using a Parallel Resistor / K.-T. Chang // Ultrasonics. – 2003. – № 41. – P. 427–436.
Saitoh, S.A Dual Frequency Ultrasonic Probe for Medical Application / S. Saitoh, M. Izu-mi, Y.A. Mine // IEEE Trans. Ultrason. Ferroelec. Freq. Cont. – 1995. – Vol. 42. – № 2. – P. 294–300.
Chang, J.H. Frequency Compounded Imaging with a High-Frequency Dual Element Transducer / J.H. Chang, H.H. Kim, J. Lee, K.K. Sluing // Ultrasonics. – 2010. – № 50. – P. 453–457.
Казаков, В.В. Исследование характеристик двухэлементных ультразвуковых пре-образователей в режиме излучения длинных импульсов/ В. В. Казаков, А. Г. Санин // Аку-стический журнал. – Т. 63. – № 1. – 2017. – С. 104–113.
Эскин, Г.И. Ультразвуковая обработка расплавленного алюминия / Г.И. Эскин – М.: Металлургия, 1965. – 224 с.
Биушкин, В.А. Способ настройки газовой виброопоры с пьезокерамическим вибра-тором / В.А. Биушкин, С.Г. Некрасов // А.C. №830034 от 15.05.1981.
Ультразвуковые преобразователи / Е. Кикучи. – М.: Мир, 1972. – 424 с.
Огибалов, Л.М. Оболочки и пластины / Л.М. Огибалов, М.А. Колтунов. – М.: МГУ, 1969.–695 с.
Wang, C.M. Shear Deformable Beams and Plates: Relationships with Classical Solutions / C.M. Wang, K.H. Reddy, J.Lee. – Boston: Elsevier Science, 2000. – 372 p.
Бутковский, А .Г. Структурная теория распределенных систем / А.Г. Бутковский. – М.: Наука, 1977. – 348 с.
Сорокин, Е.С. К вопросу неупругого сопротивления строительных материалов при колебаниях / Е.С. Сорокин – М.: Гос. изд. лит. по строит, и арх., 1954. – 73 с.
Писаренко, Г.С. Обобщенная нелинейная модель учета рассеяния энергии при колебаниях / Г.С. Писаренко. – Киев: Наукова думка, 1975. – 240 с.
Colombeau, J.F. Nonlinear Generalized Functions: their origin, some developments and recent advances /J.F. Colombeau // Sao Paulo Journal of Mathematical Sciences. − 2013. – Vol. 7. – № 2. – P. 201–239.
Жигалко, Ю.П. Пологие сферические оболочки под действием сосредоточенных сил / Ю.П. Жигалко // Исслед. по теор. пластин и оболочек: Сб. трудов Казанского ун-та. – 1976. – № 12. – С. 58–67
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.