| 主权项 |
一种具有夹角结构的纵振动变幅杆，其特征在于：该变幅杆是由振动输入杆(1)和振动输出杆(2)组成，振动输入杆(1)和振动输出杆(2)的中心轴之间的夹角为θ，90°≥θ>0°，设定自然坐标沿着振动输入杆(1)和振动输出杆(2)的轴线方向，振动输入杆(1)和振动输出杆(2)的中心轴连接点为原点，振动输入杆(1)的输入端坐标为x1＝‑l<sub>1</sub>，振动输出杆(2)的输出端坐标为x<sub>2</sub>＝l<sub>2</sub>，在x＝0处，振动元的纵向和横向位移、转角及其产生的纵向力和切向力、弯矩连续，同时振动输入杆(1)的输入端和振动输出杆(2)的输出端满足自由边界：位移连续<img file="FDA0001046794450000011.GIF" wi="1041" he="151" />ε<sub>1</sub>为振动输入杆(1)的纵向位移，m；ε<sub>2</sub>为振动输出杆(2)的纵向位移，m；η<sub>1</sub>为振动输入杆(1)的横向位移，m；η<sub>2</sub>为振动输出杆(2)的横向位移，m；转角连续φ<sub>1</sub>＝φ<sub>2</sub> (2)φ<sub>1</sub>为振动输入杆(1)中以中心轴为基准的转角；φ<sub>2</sub>为振动输出杆(2)中以中心轴线为基准的转角；纵向力和切向力<img file="FDA0001046794450000012.GIF" wi="854" he="150" />N<sub>1</sub>为振动输入杆(1)中的纵向力，N；N<sub>2</sub>为振动输出杆(2)中的纵向力，N；Q<sub>1</sub>为振动输入杆(1)中的切向力，N；Q<sub>2</sub>为振动输出杆(2)中的切向力，N；弯矩连续M<sub>1</sub>＝M<sub>2</sub> (4)M<sub>1</sub>为振动输入杆(1)中的弯矩，N·m；M<sub>2</sub>为振动输出杆(2)中的弯矩，N·m；振动输入杆(1)的输入端自由边界<img file="FDA0001046794450000021.GIF" wi="413" he="295" />振动输出杆(2)的输出端自由边界<img file="FDA0001046794450000022.GIF" wi="397" he="293" />得到变幅杆的频率方程为：<img file="FDA0001046794450000023.GIF" wi="1907" he="750" />其中，l<sub>1</sub>为振动输入杆(1)的长度，l<sub>2</sub>是振动输出杆(2)的长度，k为纵波波数，k<sub>1</sub>为振动输入杆(1)的输入端横波波数，k<sub>2</sub>为振动输出杆(2)的输出端横波波数，振动输入杆(1)的横截面惯性矩I<sub>1</sub>＝r<sub>1</sub><sup>2</sup>S<sub>1</sub>/4，r<sub>1</sub>为振动输入杆(1)的半径，S<sub>1</sub>为振动输入杆(1)的横截面面积，振动输出杆(2)的横截面惯性矩I<sub>2</sub>＝r<sub>2</sub><sup>2</sup>S<sub>2</sub>/4，r<sub>2</sub>为振动输出杆(2)的半径，S<sub>2</sub>为振动输出杆(2)的横截面面积。 |
