免费论文摘要：单轴式环形夹持力超声悬浮安装的接洽

超声悬浮本领是运用高强度超声驻波场爆发的声辐射力与悬浮样本的重力相平稳，使悬浮样本宁静地悬浮在声场中的本领。超声悬浮本领重要在微弱样本或液滴的领会、无容东西料的处置和制备、大地空间状况模仿、天外前提的试验仿真等接洽范围或工程上面有很独特意运用。超声悬浮安装重要由低声波爆发器、超声换能器和声波曲射端三局部构成。暂时常用的超声悬浮安装有单轴式超声悬浮安装和三轴式超声悬浮安装两种。单轴式超声悬浮安装构造大略，安排简单，但其悬浮样本的悬浮宁静性较差。三轴式超声悬浮安装使悬浮样本在空间的三个正交目标都爆发悬浮力，进而赢得了较好的悬浮宁静性，但它的研制本钱高，安排和操纵办法较为搀杂，倒霉于运用。正文从超声悬浮的道理动身，对各类超声悬浮安装举行领会，经过变换曲射端和放射端的形势，接洽并安排了一套鉴于单轴式的具备环形夹持力的超声悬浮安装，矫正了暂时普遍单轴式超声悬浮安装声悬浮力小以及悬浮样本宁静性差的题目。正文的接洽实质重要囊括以次几上面：(1) 鉴于超声悬浮表面，从单轴式超声悬浮安装动身，矫正声波放射面和曲射面包车型的士形势，在超声驻波场中爆发环形夹持力，普及超声悬浮的宁静性，同声举行仿真和试验考证；(2) 接洽平面放射端-曲射端、凸面放射端-曲射端两种超声悬浮安装的谐振腔特性，用有限元本领计划这两种超声悬浮安装谐振腔内的声场和声辐射力，并用matlab对各个谐振腔内声压以及声悬浮力的散布举行仿真，比拟各谐振腔的悬浮本领及宁静性。从表面上领会感化谐振腔内最高声辐射力的三个物理成分；(3) 在一维安排表面假如下，推导了半波阵子的频次方程，按照频次方程安排满意本接洽须要的夹心式压电陶瓷换能器（钛酸铅）；安排并加工了整套超声悬浮安装，举行试验接洽。正文接洽截止表白：?(1) 平面放射端-曲射端单轴式超声悬浮安装的驻波声场具备轴对称本质，满意Helmholtz方程及其边境前提，其谐振腔内的声压和声辐射力沿竖直目标表露出周期性变革，在程度目标为常数,不许爆发声辐射力梯度。在同种样本的情景下，平面放射端-曲射端谐振腔内声辐射力随放射端半径的增大而减小、随入射波的频次升高而减小，在振荡形式越钟点，声辐射力越大；(2) 在凸面放射端-曲射端单轴式超声悬浮安装谐振腔内，声场的散布同样满意Helmholtz方程及其边境前提，其谐振腔内的声压散布和声辐射力不只在竖直目标表露出周期性变革，在程度目标也爆发了声辐射力梯度。悬浮样本在该类谐振腔内居于环形夹持力场，样本摆脱悬浮地区的大概性大大减小；(3) 对于确定的凸面放射端-曲射端单轴式超声悬浮安装的谐振腔，放射端半径确定，放射端凸面莫大和曲射端莫大之和即是半射程。在其谐振腔内的最高声辐射压力跟着放射端凸面半径、入射波的频次和振荡形式的变革展示一系列的峰值；(4) 采用两个圆柱型压电陶瓷换能器举行了平面放射端-曲射端超声悬浮试验，试验截止表白，在大地前提下，沿用该类超声悬浮安装不妨悬浮起三个样本，但其在程度目标悬浮宁静性较差，很简单摆脱悬浮地区。

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