摘要：为了解决传统超声波裂解仪器裂解效率低、交叉污染风险高的问题,开发了多模联振式超声波裂解系统。通过仿真分析,发现球冠结构传振膜的前十阶振动模态的固有频率具有台阶式分布的规律,这为利用传振膜多阶模态的联合共振提供了可能。基于ANSYS模态分析,分别研究了曲率半径、厚度和预载力对传振膜多阶振动模态联合共振特性的影响,并对传振膜的结构参数和预载力进行了优化设计。据此加工制作传振膜,搭建多模联振式超声波裂解实验平台,并验证其裂解效能。生物实验结果显示,本文所设计的多模联振式超声波裂解系统的裂解率高于传统超声波裂解仪器。

摘要：目的 :对超声破碎装置核心部件的振膜进行研究,以获得振膜台阶频率随振膜的直径和厚度的变化规律。方法:基于ANSYS有限元分析软件,对不同直径和厚度的圆柱形薄壁结构的振膜进行模态分析和计算,绘制振膜前10阶模态固有频率的分布图。结果:发现圆柱形薄壁结构振膜的各阶固有频率呈台阶式上升,包括3个台阶,振膜利用的是第二台阶;其台阶频率随着直径的增加而减小,随着厚度的增加而线性增加。结论:该研究为超声破碎装置设计中振膜参数的设计和优化提供了理论和方法,解决了超声破碎装置设计中的关键问题。