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机械设计与制造2025年第07期:球面聚焦超声清洗仿真与实验研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:董颖怀;王安康;王岩;李垚;

单位:天津科技大学机械工程学院;

摘要:目前,常规的超声清洗设备多为规则的六边形,超声在清洗机槽内传播会形成驻波效应,导致清洗设备内声场分布不均匀,并且声波的相互抵消影响了清洗槽内的声压,不利于超声清洗。这里提出了一种球面式聚焦超声清洗的方法,经验证,此清洗方式提高了超声清洗的效率。利用有限元软件COMSOL Multiphysics对聚焦超声声场模型进行研究,得到声场内声场分布;搭建聚焦超声清洗设备,利用铝箔腐蚀实验验证了清洗设备内的声压分布情况;通过对比清洗实验,对超声清洗设备的清洗效率进行研究,研究表明,聚焦超声清洗设备在清洗盲孔类零件时的清洗效率是普通超声清洗设备的1.6倍,在清洗通孔类零件时清洗效率是普通清洗设备的2.21倍。该设计被证实是进行超声清洗的有效途径,对聚焦超声清洗的研究有重要意义。

关键词:聚焦超声;;COMSOL Multiphysics;;声压分布;;铝箔腐蚀;;清洗实验;;清洗效率

基金资助:天津市自然科学基金(18JCYBJC88900)