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作者：吕青青;杨赛羽;杨立权;韩峥;
单位：平顶山学院河南省超声技术应用工程研究中心;尧山实验室;
摘要：超声变幅杆是超声系统中的重要组成部分，起到聚能的效果。基于超声振动加工系统，根据预定的目标要求，即输出频率为25kHz的纵向振动，设计一款便捷的圆锥过渡阶梯型复合变幅杆，以满足超声加工系统的需求。通过波动方程得到各段位移函数，进而求出应变函数及频率方程，得到变幅杆各段的谐振长度。利用ANSYS有限元分析软件，进行模态分析，确定其固有频率和振型，考虑到实际工作中的变幅杆状态，对其进行了优化分析，最终优化结果为变幅杆纵向振动，且振幅f=24.965kHz，接近预定指标，符合对加工所需要求。进行谐响应分析，检测结构在谐振状态下的振幅、相位、最大位移等参数，得到变幅杆位移分布特性曲线和应力特性曲线。为进一步验证变幅杆的工作性能，通过阻抗分析仪检测分析其频率（f=24.992kHz）与阻抗（26.89Ω），雾化测试更是验证了变幅杆具有良好的振动特性，能够满足加工过程中的高频振动，实现超声加工。
关键词：有限元分析;;模态分析;;谐响应分析;;频率与阻抗分析;;雾化测试
基金资助：河南省重点研发与推广专项(科技攻关)(212102210349);; 平顶山学院机械重点学科基金项目(PXY-JXZDXK-202306)
