大输出端面指数-圆锥复合形变幅杆的设计与分析

在超声喷丸的应用中,需要超声变幅杆有较大的输出端面,以此来获得较大的辐射声能,提高加工效率,同时还要有一定的放大系数,为此设计分析了指数-圆锥复合形变幅杆.按照传统分析方法,理论推导了这种复合形变幅杆的频率方程与放大系数公式.在给定截面尺寸的条件下,借助数值分析软件MATLAB求解频率方程;获得变幅杆的尺寸参数与性能参数.利用solidworks建立三维模型;借助有限元软件ABAQUS进行模态分析与谐响应分析.绘制轴向位移分布图与应力分布图;获得变幅杆的谐振频率、放大系数与位移节点;分析比较理论值与仿真值;分析误差产生的原因.为大端面变幅杆的设计提供一定借鉴意义.