發(fā)布時間：2024-10-03 00:34

　　隨著超聲加工技術的發(fā)展,功率超聲加工工藝已經廣泛地應用于工業(yè)制造生產的各個領域。該類工藝設備的核心部件是超聲振動設備,而超聲振動設備性能的優(yōu)劣基本決定了加工工藝的高低。因此對超聲振動設備的輻射聲場分布研究以及建立能夠衡量超聲振動設備性能的評價指標對于提高超聲加工的效率具有重要意義,同時對于優(yōu)化超聲加工設備的設計也有較大的參考價值。目前,針對超聲振動設備的性能評價研究主要是定性評價和單指標定量評價,還沒有一個能夠定量評估超聲設備性能的綜合指標。因此本文首先從超聲信號處理為起點,利用雙水聽器法來測量聲場中的聲強值點,結合超聲振動設備的聲場模擬仿真對比分析,以平均聲強值和聲場均勻度為基礎建立評價指標,實現對功率超聲振動設備的評價技術研究。本文通過超聲波傳感器來采集復雜環(huán)境下的超聲信號,首先使用門限梯度檢測方法進行奇異值剔除處理,然后使用快速傅里葉變換對信號的頻域進行分析,利用改進的小波閾值法對超聲信號進行去噪處理,接著利用五點三次平滑算法對去噪后的信號作平滑處理,平滑后的信號可以通過本文選擇的聲強測量方法(技術)來計算聲強。此外,本文對圓形換能器的指向性進行分析,研究換能器尺寸和輻射頻率對換能...

【文章頁數】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內外研究現狀
        1.2.1 國內研究現狀
        1.2.2 國外研究現狀
    1.3 本課題研究意義
    1.4 本文研究內容和內容安排
2 功率超聲和聲強測量基本理論
    2.1 超聲基礎知識簡介
        2.1.1 超聲振動系統(tǒng)組成
        2.1.2 空化效應原理及影響因素
        2.1.3 功率超聲介紹
        2.1.4 功率超聲應用領域
    2.2 聲場理論及其測量方法
        2.2.1 超聲波聲場理論
        2.2.2 聲場測量方法
    2.3 本章小節(jié)
3 超聲信號采集和處理
    3.1 超聲信號采集和預處理
        3.1.1 信號采集和分析
        3.1.2 梯度法剔除奇異值點
    3.2 傅里葉變換信號分析
        3.2.1 傅里葉變換
        3.2.2 快速傅里葉變換(FFT)
    3.3 小波變換與去噪研究
        3.3.1 小波變換基礎理論
        3.3.2 傳統(tǒng)去噪方法分析
        3.3.3 基于小波閾值法的改進
        3.3.4 改進方法實驗結果對比
    3.4 五點三次平滑算法處理
    3.5 本章小結
4 超聲振動系統(tǒng)三維聲場分布和仿真分析
    4.1 聲源輻射聲場指向特性
        4.1.1 換能器指向性函數
        4.1.2 換能器指向性仿真分析
    4.2 單活塞振元輻射聲壓分布
    4.3 超聲振動系統(tǒng)三維聲場重建和仿真分析
        4.3.1 柱形換能器輻射聲壓分布
        4.3.2 換能器聲壓分布的黎曼和近似法
    4.4 超聲振動系統(tǒng)聲壓結果分析
    4.5 本章小結
5 功率超聲設備評價指標設計及實驗結果分析
    5.1 功率超聲設備評價指標設計
    5.2 克里金插值算法原理
    5.3 功率超聲設備聲強測量方案設計
        5.3.1 測量環(huán)境搭建
        5.3.2 聲強測量方案設計
    5.4 功率超聲設備聲強測量實驗結果分析
        5.4.1 反應釜測量實驗結果及整體聲強分析
        5.4.2 反應釜縱向聲強分析
        5.4.3 反應釜橫向聲強分析
    5.5 功率超聲設備評價指標
        5.5.1 聲場均勻度分析
        5.5.2 評價指標結果
    5.6 本章小結
6 總結與展望
    6.1 本文工作總結
    6.2 未來展望
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：4006545