| 面向超声喷丸的纵弯复合换能器设计与分析 |
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| 引用本文： | 芦小龙,施陆锴,李武琴.面向超声喷丸的纵弯复合换能器设计与分析[J].东南大学学报(自然科学版),2023(3):537-542. |
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| 作者姓名： | 芦小龙 施陆锴 李武琴 |
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| 作者单位： | 南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(51975278)；;机械结构力学及控制国家重点实验室基金资助项目(MCMS-I-0321G01)； |
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| 摘 要： | 为解决当前超声喷丸枪在狭小空间内难以加工壁板的问题，设计了一种纵弯复合模态的夹心式压电超声喷丸换能器.采用COMSOL仿真软件，对换能器进行模态分析，计算得到纵振和弯振的谐振频率，并改变尺寸使换能器在2种模态下均呈现较大的振幅.采用多普勒测振仪对换能器工作端面扫频，纵振与弯振振幅分别为1.0和0.8μm,经匹配后振幅各增长了40%和50%.利用激光位移传感器测得2种模态下撞针振幅均可到达1.2 mm.同时，对2024-T351铝合金板件进行了超声喷丸成形试验，并采用X射线法对喷丸后板件中的残余应力进行了检测.超声喷丸成形试验和残余应力检测表明，板件喷丸后发生不同程度的变形，且板件中的残余压应力最大可达250 MPa,验证了纵弯复合换能器的有效性.
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| 关 键 词： | 超声喷丸成形 压电换能器 纵弯复合 模态分析 成形试验 |
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