谐振管结构对驻波声场悬浮性能的影响分析

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ahaulxg
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
超声驻波悬浮技术是指利用超声驻波产生的作用力平衡物体的重力来实现物体悬浮、无接触状态的一种无容器处理技术。相比于其他的悬浮技术,超声驻波悬浮因其具有悬浮稳定性好,悬浮技术不受物体材料的限制,对材料没有附加效应及不需对实验条件进行加热等多个优势受到越来越多的关注。国内外研究者不断从悬浮能力和悬浮稳定性两个角度进行研究以提高驻波声场的悬浮性能。其中,包括谐振管的引进这一措施。但目前对于谐振管的引进更多的是处在应用阶段,没有针对谐振管结构对驻波声场悬浮性能影响的具体分析。鉴于此,本文根据驻波声场的一些理论知识,从悬浮能力和悬浮稳定性的角度,分析了谐振管结构对驻波声场悬浮性能的影响。本文的研究工作如下:首先,基于理想条件假设,对小振幅声波下的三个基本方程进行推导,并结合线性声学下的基础理论,对平面驻波声场中声压的分布情况进行理论分析。基于King和Gor’cov提出的理论方法,推导出声辐射力的表达式,并据此分析物体的稳定悬浮位置和声场中的稳定悬浮区域。其次,设计发射端和反射端均为凹球面,建立无谐振管作用下的声悬浮仿真模型。对无谐振管模进行模态分析,以确定能够产生相当强烈的声驻波场的声波激励频率。并使用驻波理论验证了反射端和发射端均为平面时仿真模型的有效性。然后,搭建单轴式悬浮系统,从实验角度验证发射端和反射端均为凹球面时仿真模型的可行性。引入简单圆柱形谐振管,建立相应仿真模型,讨论了不同半径尺寸下谐振管中轴线上的声压分布情况。并同无谐振管这一工况对比,结果表明一定尺寸范围内的简单圆柱型谐振管能够有效提升驻波声场的悬浮能力。最后,基于已得仿真结果,引进Bezier Curve型谐振管,并对凹、凸两类模型进行模态分析和计算求解。同时考虑Bezier Curve型谐振管的开口直径的大小,对不同结构的Bezier Curve型谐振管对驻波声场悬浮性能的影响特性进行对比分析。结果表明,Bezier Curve型谐振管的引进能够对声场的悬浮性能产生很明显的提升效果。凹凸两类模型对驻波声场的悬浮性能均有所提升,其中凹模型结构的提升效果更为明显。但圆柱型谐振管结构更为简单。据此可根据不同的需求对谐振管的形状和尺寸做出合理的选择和设计。
其他文献
随着中国高速铁路的迅速发展,中国自主研发的ZPW-2000A型轨道通信系统得到了大规模的普及。但是,ZPW-2000A轨道信号通信系统的故障往往会导致严重的高铁运营事故。实践证明,ZPW-2000A通信系统故障的最大隐患又在于铁路中段补偿电容的电容值参数下降甚至失效。而目前大多数对该问题的研究偏向使用“软件”方法既智能算法、人工智能等方法进行故障诊断,排查损坏的补偿电容;而本文创新的提出将非接触测
锂离子电池自问世以来,取得了突出的发展,被广泛地应用于手机、笔记本电脑、各种交通车辆和储能等领域,但是不同应用领域对锂离子电池有着不同的性能要求,目前锂电池都还不太完美,都仍然处在不断的研究改进中,尤其是作为交通车辆使用的动力电池,对性能的要求更高。作为车用动力电池,要求具有安全、快充性、长寿命、高能量密度。而锂离子电池性能的好坏直接取决于制造它的电极材料的性能,高性能的锂离子电池需要高性能的电极
近年来,随着福建自贸区的挂牌成立以及政府对台合作过程采取的各项举措,使得两岸在服务贸易、金融、物流等领域取得了骄人的成绩,为两岸经贸关系和进一步的产业合作奠定了基础。然而福建省当前的产业结构仍以第二产业为主、第三产业为辅,在发展第三产业过程中仍存在势能不足、战略定位缺乏全局性等问题,严重阻碍了现代服务业的发展。福建省应充分利用两岸关系利好的条件,利用自贸区建设的政策叠加优势,积极探索与台湾产业合作
学术界对传统书院的关注主要集中于文史学范畴,建筑学范畴的关注相对较少,对闽南民间书院更是缺乏深入研究。论文以闽南民间书院为研究对象,从历史学角度出发,关注其源流与发展特征;从建筑学角度出发,关注其建筑形制,结合历史学的研究,进一步关注其建筑形制的成因。闽南民间书院的源流及发展与当地教育兴衰相伴。随着闽南地区教育的变迁,民间书院经历了从起源到成型,从中落到复兴,进而达到鼎盛的历史过程。在闽南社会的更
学位
电影的地域性特征最初表现在"十七年"时期的少数民族电影,随后的20世纪80年代西部电影彰显了地域电影的兴起。新世纪以来,在面对好莱坞电影的巨大冲击、以及全球化语境中,电影创作的地域性凸显成为一种应对的策略。对地域电影的研究最早出现在20世纪50年代。20世纪80年代西部电影研究将地域电影的讨论提上学术日程。以多种地域空间为容器的地域电影史史料的收集和整理进入学术范畴,地域电影史的书写及其多学科视角
多孔有机聚合物(POP)具有丰富的比表面积和空隙、较小的质量密度、优异的热稳定性和化学稳定性,以及对二氧化碳和氮气极佳的选择性,这些性能都优于大部分的无机及无机-有机杂化材料。本论文以钴/镍四硝基苯基卟啉(Co/Ni-TNPP)为原料,首先聚合成了共轭的多孔有机聚合物Co/Ni-azo-POP,再以该材料作为前体,在高纯氩气氛围中,在不同温度下可控热处理2 h,得到一种新型的催化材料Co-Ni@P
随着先进的信息技术的高速发展,很多传统行业正在发生改变,尤其是建筑行业。近年来,随着我国建筑业安全监督管理体系不断完善,安全监督管理不断深入和细化,物联网作为一种新兴的技术,在建筑行业中已得到应用。本文分析了我国建筑工程环境监测系统的现状和不足,利用建筑工程物联网基本架构,构建了建筑工程物联网环境监测系统。该系统具备实时信息采集与数据分析管理功能,主要由三个部分构成:第一部分是感知层,主要完成Zi
近年来由于市场的多样化与个性化的需求,机床结构件生产线上的产品种类越来越多,生产过程愈加复杂。车间调度是制造业生产系统的重要环节,通过对车间资源的合理分配,可提高生产效率、降低成本及能耗。因此本文针对机床结构件生产线的车间调度优化问题开展了以下研究工作:(1)研究了一种高维多目标优化方法。针对高维多目标优化问题本文提出了基于直觉模糊集相似度的遗传算法(Genetic Algorithm Based