芳纶纸蜂窝材料超声波振动切割刀的设计研究

作     者：应杰 殷振 张鹏 张坤 刘子豪 朱健 YING Jie;YIN Zhen;ZHANG Peng;ZHANG Kun;LIU Zihao;ZHU Jian

作者机构：苏州科技大学机械工程学院江苏苏州215009 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51905363) 中国博士后科学基金资助项目(2019M661914) 江苏省自然科学基金资助项目(BK20190940,BK20210866) 

出 版 物：《机械设计》 (Journal of Machine Design)

年 卷 期：2024年第41卷第4期

页      码：117-122页

摘      要：采用传统的铣削方式对芳纶纸蜂窝材料加工时,芳纶纸蜂窝材料会产生蜂窝坍塌、撕裂和纤维拉毛等质量问题,而采用超声波振动切割方式加工蜂窝材料时,可以避免传统铣削加工中出现的问题。文中首先对芳纶纸蜂窝材料超声振动切割刀进行总体结构设计,使用ANSYS有限元软件进行模态分析和谐响应分析,并根据分析结果优化超声波振动切割刀振子结构,确定其谐振频率,并分析其振动特性;然后对超声波振动切割刀样机进行阻抗测试和振幅测试,验证芳纶纸蜂窝材料超声波振动切割刀设计的合理性及可行性;最后观察芳纶纸蜂窝材料切割表面形貌,发现随着振幅的增大,样件切割表面成形更加完好,验证了超声波振动切割加工蜂窝材料能够提高芳纶纸蜂窝材料的加工质量。

主 题 词：超声波振动 Nomex蜂窝复合材料 有限元分析 超声波切割 谐振频率 

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.13841/j.cnki.jxsj.2024.04.010

馆 藏 号：203127537...