面向软磁铁氧体磁芯去毛刺的超声波振动系统的设计方法

摘要

本发明提供了一种面向软磁铁氧体磁芯去毛刺的超声波振动系统的设计方法。本发明不仅考虑了毛刺对超声波振动系统振幅的影响，而且利用谐振电路中电路复阻抗虚部为0的特点，计算并优化了超声振子的谐振频率，确保振子的谐振频率在设计频段范围内。

主权项

一种面向软磁铁氧体磁芯去毛刺的超声波振动系统的设计方法，包括如下步骤：首先，将软磁铁氧体磁芯表面毛刺简化为悬臂梁模型，并采用力电类比的方法得到悬臂梁在电路中的阻抗；其次，采用力电类比的方法将超声振子简化成电路；最后，将超声波振子和软磁铁氧体磁芯表面毛刺二者的力电类比电路串联得到整个超声波振动系统的力电类比电路；    根据悬臂梁失效条件，计算出超声波振动系统末端所需要的振幅，将末端需要的振动幅度除以换能器所能提供的振幅得到超声波振动系统的放大倍数；对超声波振动系统的力电类比电路的复阻抗进行计算；首先利用超声波位移节点位置的振速为0的特点结合超声波变幅杆和换能器的界面，将超声波振子分成4段，再次利用各部分的复阻抗的虚部为0的电路谐振条件和变幅杆的放大倍数，结合所选用的变幅杆和换能器形状得到超声波换能器和超声波变幅杆的尺寸要求，最终得到超声波符合超声波振动系统频率要求的超声波换能器和超声波变幅杆，两者通过螺纹连接在一起，得到超声波振子。