Page 7 - 《应用声学》2023年第4期

第 42 卷 第 4 期 林基艳等： 新型柱孔式模式转换型纵 -扭复合模态超声振动系统 669

x
z

y

12 mm 62 mm 45 mm 6 mm 50 mm 45 mm 52 mm

40 mm

图 1 基于斜槽结构的模式转换型纵 -扭复合超声振动系统的模型和尺寸
Fig. 1 Model and dimension diagram of mode conversion longitudinal torsional composite ultrasonic
vibration system based on inclined slots structure

0.17 0.69 0.11
0.16 0.10
0.6
0.14 0.09
0.12 0.5 0.08
0.07
0.10 0.4 0.06
0.08 0.05
0.3
0.06 0.04
0.2 0.03
0.04
0.02
0.1
0.02
0.01
5.52T10 -6 4.06T10 -4 2.31T10 -4
0.16 0.68 0.11
0.16
0.10
0.6
0.14 0.09
0.12 0.5 0.08
0.07
0.10 0.4 0.06
0.08 0.05
0.3
0.06 0.04
0.2 0.03
0.04
0.02
0.02 0.1
0.01
5.48T10 -6 4.03T10 -4 2.33T10 -4
(a) ྲढ़ᮠဋ12569 Hz (b) ྲढ़ᮠဋ16265 Hz (c) ྲढ़ᮠဋ22793 Hz
图 2 基于斜槽结构的模式转换型纵 -扭复合超声振动系统的振型
Fig. 2 Vibration modal diagram of a mode conversion longitudinal-torsional composite ultrasonic
vibration system based on inclined slots structure

y
z
x
图 3 斜槽型纵 -扭复合超声振动系统二阶扭振的某时刻位移
Fig. 3 Displacement at a certain moment of second-order torsional vibration of inclined slots
longitudinal torsional composite ultrasonic vibration system
利用仿真软件在以二阶扭振为主的斜槽型 圆上选取任意一条弧线计算旋转角度 (在小变形
纵 -扭复合超声振动系统的输出面 (复合变幅杆中 情况下，可以通过旋转张量的分量计算旋转角度)
具有斜槽结构的圆柱形部分) 的半径为 6 mm 的外 和剪切应力 (剪切应力代表系统在单位面积上所