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消声器性能研究毕业论文

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消声器性能研究毕业论文

一、 微孔板吸声结构的理论: 在板厚小于的薄板上穿以孔径小于等于的微孔,穿孔率为1~5%,后部留有一定的厚度(5-20cm)空气层,该层不填任何吸声材料,这样即构成了微穿孔板吸声结构。它是一种低声质量,高声阻的共振吸声结构,其研究表明,表征微穿孔板吸声特性的吸声系数和频带宽度,主要由微穿孔板的声质量m和声阻r来决定,而这两个因素又与微孔直径d及穿孔率p有关。微穿孔板吸声结构的相对声阻抗Z(以空气的特性阻抗ρC为单位)用式(1)计算: Z=r+jwm=jctg(WD/C) (1) 式中: ρ-- 空气密度(kg/cm3); C -- 空气中声速(m/s); D -- 腔深(mm); m -- 相对声质量; r -- 相对声阻; w -- 角频率,W=2πf(f为频率); 而r和m分别由式(2)(3)表达: r=atkr/dzp (2) m=()×10-3tkm/p (3) 式中: t-- 板厚(毫米) d-- 孔径(毫米) p-- 穿孔率(%) kr-- 声阻系数 kr=(1+x2/32)1/2+(2x)1/2/8×d/t km--声质量系数 km=1+{1+[1/(9+(x2/2))]}+ 其中x=ab f,a和b为常数,对于绝热板a=;对于导热板a=,b=。声吸收的角频带宽度,近似地由r/m决定,此值越大,吸声的频带越宽。 r/m=(l/d2)×(kr/km) (4) 式中l-- 常数,对于金属板l=1140,而隔热板l=500。上式也可以用式(5)表达: r/m=50f((kr/km)/x2) (5) 而kr/km的近似计算式为: kr/km=++ (6) 利用以上各式就可以从要求的r、m 、f求出微穿孔板吸声结构的x、d、t、p等参量。由于微穿孔板的孔径很小且稀,基声阻r值比普通穿孔板大得多,而声质量m又很小,故吸声频带比普通穿孔板共振吸声结构大得多,一般性能较好的单层或双层微穿孔板吸声结构的吸声频带宽度可以达到6~10个1/3信频程以上。这就是微穿孔板吸声结构最大的特点。 共振时的最大吸声系数α0为 α0=4r/(1+r)2 (7) 具体设计微穿孔板吸声结构时,可通过计算,也可查图表,计算结果与实测结果相近。在实际工程中为了扩大吸声频带的宽度,往往采用不同孔径、不同穿孔率的双层或多层微穿孔板复合结构。 我公司生产的抗喷阻型为三级复合消声结构。 二、 微穿孔板理论在抗喷阻消声器设计中的应用: 利用微穿孔板声学结构设计制造的消声器种类很多,主要型为抗喷阻型消声器。该型式消声器是用不锈钢穿孔薄板制成,因该九台消声器是用于石化单位,空气腐蚀性比较大,故穿孔板后的空气层内填装的吸声材料为耐腐蚀金属软丝布。利用吸声材料的阻性吸声原理,进一步达到降噪消声的作用,其吸声系数高,吸收频带宽,压力损失小,气流再生噪声低,且易于控制。为获得宽频带高吸收效果,一般用三级微穿孔板结构。微穿孔板与外壳体之间以及微穿板之间的空腔尺寸大小按需要吸收的频带不同而异,低频腔大(150~200mm),中频小些(80~120mm),高频更小些(30~50mm),双层结构的前腔深度一般应小于后腔,前后腔深度之比不大于1:3,前部接近气流的一层微穿孔板穿孔率应高于后层,为减小轴向声传播的影响,可在微穿孔板消声器的空腔内每隔500mm左右加一块横向隔板。 试验证明,微穿孔板消声器不论是低频、中频、高频消声性能实测值比理论估算值要好。且消声量与流速有关,与消声器温升无关,当流速达到70米/秒时,一般其它型式消声器已无法解决噪声问题,而微孔型消声器可承受70m/s气流速度的冲击,仍有15dBA以上的消声器。这也是微孔消声器优于一般消声器一个重要特点。 三、 抗喷阻型消声器特点: 本型式消声器综合了微穿孔板最合理的消声原理设计而成,使高压蒸汽在消声器内经一次控流后进入降压腔扩容后,从而形成低压蒸汽从小孔喷出,最后经过降压体外的阻声罩使降压体发出的剩余噪声得到有效的吸收,最终消声器达35dB(A)以上(一级至三级消声之间比例为35%,50%,15%)。参考资料:

消声器与静压箱 消声器:当噪声源在室内产生的声压级高于允许的噪声标准时,就需要根据各频带要求消除的声压级选择的消声装置,消除在室内的噪声标准之上的那部分声能。消声器是根据不同的消声原理设计成的管道构件,按所采用的消声原理可分为阻性消声器、抗性消声器、共振消声器和原合消声器等类型。 (1)阻性消声器 阻性消声器是把吸声材料固定在气流流动的管道内壁,或按一定的方式在管道内排列起来,利用吸声材料消耗声能降低噪声。其主要特点是对中、高频噪声的消声效果好,对低频噪声消声效果差。 阻性消声器有许多类型,常用的有管式、片式和格式消声器。 管式消声器是在风管的内壁面贴一层吸声材料,吸收声能降低噪声。其特点是构造简单、制作方便、阻力小。但只宜用于界面直径在400mm以下的管道。风管断面增大时,消声效果下降。 片式和格式消声器实际上是一组管式消声器的组合,主要是为了解决管式消声器不能用于大断面风道的问题。片式和格式消声器构造简单,阻力小,对中、高频噪声的吸声效果好,但是应注意这类消声器中的空气流速不能太高,以免气流产生的紊流噪声使消声器失效。格式消声器中每格的尺寸宜控制在200mm×200mm左右。片式消声器的片间距一般在100~200mm的范围内,片间距增大时,消声量会相应的下降。 (2)抗性消声器 抗性消声器又称为膨胀式消声器,它是由一些小室和风管组成,其消声原理是利用管道内截面的突然变化,使沿风管传播的声波向声源方向反射,起到消声作用。这种消声方法对于中、低频噪声有较好的消声效果,但消声频率的范围较窄,要求风道截面的变化在4倍以上才较为有效。因此,在机房等建筑空间较小的场合,应用会受到限制。 (3)共振消声器 吸声材料通常对低频噪声的吸收能力很低,要增加低频噪声的吸声量,就需要大大增加吸声材料的厚度,这显然是不经济的。为了改善低频噪声的吸声效果,通常采用共振消声器。 共振消声器的构造:金属板上开有一些小孔,金属板后是共振腔。当声波传到共振结构时,小孔孔径中的气体在声波压力作用下,像活塞一样往复运动,通过孔径壁面的摩擦和阻尼作用,使一部分声能转化为热能消耗掉。 每一个共振结构都具有一定的固有频率,这个固有频率由共振结构的小孔孔径d、板厚度t和空腔深度D所决定。当外来声波的频率与共振吸声结构的固有频率相同时,就会产生共振现象,这是振幅达到最大,孔径中空气柱往复运动的速度最大,摩擦损失最大,吸收的声能也达到最大值。 共振消声器对低频噪声具有较好的消声效果,但从其消声原理可知,它的消声性能对噪声频率的选择性较强,消声频道的范围狭窄,当噪声频率离开共振结构的固有频率较远时,消声量急剧下降。 (4)复合消声器 复合消声器又称为宽频带消声器,它是利用阻性消声器对中、高频噪声的消声效果好,抗性消声器和共振消声器对低频噪声消声效果好的特点,综合设计成从低频到高频噪声范围内,都具有较好的消声效果的消声器。常用的有阻抗复合式消声器、阻抗共振复合式消声器和微穿孔板式消声器等类型。 (5)其他类型的消声器 除了上面所讨论的消声器外,在空调系统中,把一些风管构件进行适当处理,也可以起到消除噪声的作用。此外,它们还具有节省建筑空间的优点。常用的这类消声器构件有: ①消声弯头。普通消声弯头是利用贴在 内侧的吸声材料消声。通常是把弯头内缘制成圆弧,外缘粘贴吸声材料,吸声材料的长度应不小于弯头宽度的4倍。另一种消声弯头称为共振型消声弯头,其外缘采用穿孔板、吸声材料和空腔,利用共振吸声结构来改善普通消声弯头对低频噪声消声效果较差的问题。 ②消声静压箱。在风机出口或空气分布器前设置内贴有吸声材料的静压箱,除了可以稳定气流外,还具有消声的作用。消声静压箱的消声量与吸声材料的性能、箱内贴吸声材料的面积以及出口侧风管的面积等因素有关。 静压箱:在设备出入口、多支风管汇合或分支处,为了保证气流均匀,一般应设静压箱。静压箱的工作原理是依据截面的变化,将气流的动压转变为气流的静压。 静压箱一般用中厚度的钢板根据设计加工制作,一般制成矩形。如果在静压箱内部贴附吸声材料则可制成消声静压箱。

微声手.枪大多采用消声器。常见的消声器有两种:一种是安装在枪口,另一种是和枪管结合成一体。在第一种消声器中,其消声原理是,膛内的火.药燃气流出枪口后经过消声器的孔道逐级减速,从而大幅度降低了枪口噪声。由于加装的消声器的孔道和枪管内膛同轴度存在一定误差,不能完全重合,所以枪弹由枪管经过消声器的孔道时受到影响,从而使射击精度受到一定影响。在第二种消声器中,枪管的前部设有横向排气孔,外部是套筒。套筒形成膨胀室,火.药燃气通过横向排气孔流入膨胀室。这种整体式消声装置,有利于保证武器的射击精度。

我觉得他说错了。因为就我个人了解的部分和查阅的资料都没有提到消声 器(抑制器)有消焰的作用。我认为单纯从没有烧伤这一点 不可能判断是否用了消声 器(抑制器)。从很多资料都可以看到,即使加装了消声 器,枪口仍然有火焰喷出。原文应该是消焰 器吧??没有烧伤的话应该是远距离射击,我认为。或者有一种可能,就是这是一种像是利用物体堵住火 药 燃气使其缓慢释放的筒子来起作用的消声器。但我不知道那人怎么判断的……

超声波换能器毕业论文

1、超声波换能器组成:超声波换能器由外壳、匹配层、压电陶瓷圆盘换能器、背衬、引出电缆和Cymbal阵列接收器组成。压电陶瓷圆盘换能器采用厚度方向极化的PZT-5压电材料制成,Cymbal阵列接收器由8~16只Cymbal换能器、两个金属圆环和橡胶垫圈组成。

2、超声波换能器工作原理:超声波传感器是利用超声波的特性研制而成 的传感器。超声波是一种振动频 率高于声波的机械波,由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的,它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够 成为射线而定向传播等特点。

扩展资料:

超声波换能器的应用:

超声波换能器应用 超声波换能器的应用十分广泛,它按应用的行业分为工业、农业、交通运输、生活、医疗及军事等。按实现的功能分为超声波加工、超声波清洗、超声波探测、检测、监测、遥测、遥控等;按工作环境分为液体、气体、生物体等;按性质分为功率超声波、检测超声波、超声波成像等。

压电陶瓷变压器 压电陶瓷变压器是利用极化后压电体的压电效应来实现电压输出的。

超声波马达 超声波马达是把定子作为换能器, 利用压电晶体的逆压电效应让马达定子处于超声波频率的振动, 然后靠定子和转子间的摩擦力来传递能量, 带动转子转动。

超声波清洗 超声波清洗的机理是利用超声波在清洗液中传播时的空化、辐射压、声流等物理效应。

超声波焊接 超声波焊接有超声波金属焊接和超声波塑料焊接两大类。

参考资料来源:百度百科-超声波换能器

呵呵,到我公司网站上看看,有些相关资料,

参考下面几篇,参考资料上还有很多,每天下午3点到5可以下载全文,可以去找找:【题名】:超声波测距仪的设计【摘要】:介绍了利用微处理机控制单元(MCU microprocessor control unit)控制的超声测距仪的原理;由MCU控制时间计数,计算超声波自发射至接收的往返时间,从而得到实测距离,给出了系统构成、电路原理及程序设计。并且在数据处理中采用了温度补偿和修正量的调整,此系统具有易控制、工作可靠、测距准确度高和流程清晰等优点。【题名】:超声波测距仪的研究【摘要】:介绍了超声波测距仪的基本原理、硬件系统、软件设计,给出了实验结果,分析了超声波测距误差的主要来源,实验表明,测距精度已能满足工程上的要求。【题名】:超声波测距仪的研制【摘要】:主要介绍微电脑超声测距仪的工作原理。系统由AT89C205l单片机、超声波发射电路、超声波接收放大电路、环境温度采集电路及显示电路组成。该超声波测距仪具有集成度高、反应速度快、测量精度高、性能价格比高等特点。【题名】:超声波测距仪电路及程序设计【摘要】:通过单片机控制时间计数,计算超声波自发射至接收往返的时间与声速的乘积,得到测量的距离,并进行了温度补偿和对时间计算过程中误差的修正。

超声波焊接是利用超声波频率(超过20000赫兹)的机械振动能量,连接同种或异种金属、半导体、塑料及金属陶瓷等材料的特殊焊接方法。这是我为大家整理的超声波焊接技术论文,仅供参考!

超声波焊接的研究与展望

摘要:超声波焊接的节能、环保、操作方便等突出优点,越来越受到人们的重视。超声波焊接已广泛应用在众多领域。本文简单介绍了超声波焊接的基本原理。概述了超声波焊接的国内发展现状,并对超声波焊接的发展做了展望。

关键词:超声波 焊接 研究现状

0 引言

1950年美国人发明了超声波焊接技术,该技术作为特种连接技术,在工业生产中得到广泛应用。另外,超声波焊接技术还广泛应用于电子工业、电器制造、新材料的装备、航空航天及核能工业、食品包装盒、高级零件的密封技术等方面。超声波焊接的优点主要表现为:节能、环保、操作方便,这种技术对我国建设资源节约型、环境友好型的社会起着很大的促进作用。

1 超声波焊接原理及特点[1]

超声波焊接作为一种特殊焊接方法,通常情况下是指利用超声波频率(大于16KHZ)的机械振动能量,将同种或异种金属、半导体、塑料及金属陶瓷等进行连接。通过超声波对金属进行焊接时,一方面不需要向工件输送电流,另一方面没有将高温热源引入工件,在焊接过程中,在静压力的作用下,将弹性震动能量转变为工件间的摩擦功、形变能,以及有限的温升等。在母材不发生熔化的情况下,实现接头间的冶金结合,因此,超声波焊接属于固态焊接。

工频电流在超声波发生器的作用下,进一步转变为超声波频率(15~16KHZ)d的振荡电流。通过磁致收缩效应,换能器将电磁能转换成弹性机械振动能。放大器的作用是对振幅进行放大,同时借助耦合杆和上声极与并工件进行耦合。如果换能器、放大器、耦合杆和上声极的自振频率相互一致,在这种情况下,系统将会产生谐振,从而将弹性振动能传递给静压力F的工件。两种薄材工件通过此种能量之间的转换被粘接在一起。

2 国内研究现状

超声波金属焊接的研究现状

崔岩[2]研究超声波焊在坦克铝件焊修中的应用,对铝及铝合金的焊接性进行了详尽的分析,认为保证焊点质量稳定的重要因素是谐振频率的精度。在超声波焊接过程中,由于机械负荷是多变的,失谐现象会随机出现,进而使得焊点质量不稳定。根据超声波焊的特点,制订相应的焊接规范。大量实验证明:通过超声波对铝及铝合金进行焊接,金属表面致密的氧化膜可以有效地去除,进而保证了焊接质量。

华南理工大学杨圣文等人[3]推导了铜片-铜管太阳能集热板超声波焊接接头区域理论区域温度公式,并利用人工热电偶法测得焊接区域温度,分析了实测温度偏差产生的原因,结合焊接接头的扫描电镜(SEW)图片进行对比分析,研究了铜片-铜管超声波焊接接头的形成机理。结果表明:超声波焊接是基于接头区域微齿顶端处高温、纯净金属发生塑性变形后表面充分贴合两个因素基础上的金属键合和机械嵌合而形成接头的物理冶金过程。

南京航空航天大学机电学院的张秋峰[4]研究了1Cr18Ni9Ti与TC4异种金属的固态扩散焊接工艺,在现有的基础上采用超声波加载固态扩散焊的工艺。金相试验分析结果表明:采用超声波加载扩散焊接工艺,使不锈钢和钛形成了良好的连接。

哈尔滨工业大学的闫久春、孙小磊[5]等,在敞开环境下研究了一种适合复杂结构,并且能够进行可靠连接的“超声波振动辅助钎焊技术”原理,同时对铝基复合材料、铝合金、陶瓷/铝、玻璃/铝焊接的初步试验结果进行了描述。焊接结果表明:在钎焊过程中,通过施加适当的超声波振动,母材表面氧化膜可以有效地去除,进一步促进了母材与钎料的润湿。在低温、大气环境下,获得了具备微观组织结构和力学性能良好的连接接头。

南昌大学的朱政强等人[6]用电子背散射衍射(EBSD)方法来研究超声波焊接下铝合金AA6061的微观组织变化,从微观角度里加深对超声波金属焊接的理解。通过实验,得到原始铝箔和焊接后铝箔的品粒取向差分布图。通过分析品粒取向、晶粒结构和晶界特征了解超声波焊接对铝合金组织和结构的影响。

超声波非金属焊接的研究现状

郭毓峰[7]对12μm聚对笨二甲酸乙二醇酯(PET)/30μm聚乙烯(PE)薄膜超声波焊接工艺进行了研究,发现焊接振幅在2-10μm,对焊接接头热合强度的影响不大;在焊接振幅4-7μm出现了焊接接头的热合强度最大值。焊接接头的热合强度随着焊接时间的延长和焊接压力的增大表现出先增大后减小的变化规律。通过对不同工艺参数下焊接区域的结晶程度进行分析,其结果显示,接头的结晶程度影响着PET/PE薄膜焊接接头热合强度,焊接区域试样的结晶程度随着焊接时间、焊接振幅、焊接压力增加先减小后增大,焊接接头的热合强度先升高后降低。

赵钢[8]等人研究超声波焊接在汽车传感器封装中的应用。讲述了通过对材料、焊接方法的选择和焊口及工装设计与制造过程设计,来实现汽车传感器封装的方法。

赵仕彬[9]研究了超声波焊接在连接器中的应用。简明扼要地介绍了超声波焊接的原理,结合面的设计方法、设计要点,以及在连接器中的具体应用和使用范围。

西北工业大学的聂中明[10]研究了高电阻CdZnTe半导体(简称CZT)接触电极与引线的超声波焊接。认为:CZT晶片经机械抛光表面处理后,通过离子溅射法制备的金电极与外引线间具有较高的超声波焊合率,能获得最佳焊点质量的电极厚度为180nm。此外,确定CZT接触电极制备工艺后,楔入压力成为影响CZT接触电极与引线超声波焊接质量的主要因素,焊接功率则为次要因素。

3 总结

目前,对超声波金属的焊接机理认识不足,超声金属焊接作为一种固相焊接方法,或者说是金属间的“键合”过程,在焊接过程中,是否无金属熔化还有待进一步研究。还有在材料焊接中应用超声波,虽然焊接效果比较好,但是对于由超声波发生器、声学系统与机械系统相结合的整个系统来说,在稳定性、可操作性、可靠性等方面依然存在问题,所以声学系统的设计,以及声学系统与试件之间的连接方式等都非常重要。另外,从微观力学的角度研究超声波振动对晶粒和织构的影响也是未来研究的重要方向。

参考文献:

[1]李小明,李彦生,韩景芸.基于超声波焊接技术的快速成型方法研究[J].机床与液压,2007,35(3):4-6.

[2]崔岩.超声波焊在坦克铝件维修中的应用[J].工业技术经济,2000,19(3):114-116.

[3]杨圣文,吴泽群,陈平池.铜片-铜管太阳能集热板超声波焊接试验研究[J].焊接,2005(9):32-35.

[4]张秋峰.钛与不锈钢的超声波扩散焊接[J].机械工程与自动化,2008(1):125-127.

[5]闫久春,孙小磊.超声波振动辅助钎焊技术[J].焊接,2009(3):6-12.

[6]朱政强,马国红,.铝合金AA6061超声波焊接下组织演变分析[A].第七届中国机器人焊接学术与技术交流会议文集[C],2008:107-110.

[7]郭毓峰.聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚乙烯薄膜的超声波焊接[J].宇航材料工艺,2010(4):53-55.

[8]赵钢,曹智,董双辉.超声波焊接在汽车传感器封装中的应用[J].沈阳航空工业学院学报,2007(4):25-28.

[9]赵仕彬.超声波焊接在连接器中的应用[J].机电元件,2006(4):36-39.

[10]聂中明,傅莉,任洁,查钢强.CdZnTe接触电极与引线的超声波焊接[J].中国有色金属学报,2009,19(5):919-923.

超声波焊接技术在工业产品设计中的应用探索

【摘 要】本文通过对超声波焊接技术原理的阐述及对超声波影响因素的探究,分析超声波焊接技术的优劣,结合笔者的设计实践,探索超声波焊接技术的发展,抛砖引玉,就基于超声波焊接技术未来的应用领域进行探索。

【关键词】超声波;焊接技术;工业产品

Ultra-sonic Welding Technology in the Application of Industrial Product Design’s Exploration

HE Jun-hua1 MA Wen-juan2 LV Shuang-shuang3 WENG Mao-hong1 GUAN Jun1 GONG Yun1

( of Engineering, Zhejiang A&F University, Lin’an Zhejiang, 311300, China;

of Agricultural and Food Science, Zhejiang A&F University, Lin’an Zhejiang, 311300, China;

of Landscape Architecture and Architecture, Zhejiang A&F University, Lin’an Zhejiang, 311300, China)

【Abstract】The article through to the illustration of the principle of ultra-sonic welding and the affecting factors of ultra-sonic probe, analyseing the advantages and disadvantages of ultra-sonic welding technology, combined with the author’s design practice, explore the development of ultrasonic welding technology, topic and is based on the exploration on the application felid of ultra-sonic welding technology in the future.

【Key words】Ultra-sonic; Welding technology; Industrial product

在工业产品制作中,经常会用到一些工业材料,像塑料、金属、木材等一些其他工业材料。在日常生活中我们经常会看到某件产品不只用一种材料来制作;我们也经常看到一件产品由多个部分组成、并且各部分之间还会产生空隙,这不仅会影响产品的质量,还会影响产品的美观度。这就要求把它们彼此之间焊接起来。随着技术的发展,人们对焊接技术的要求越来越高,目前传统的焊接技术不但成本较高,而且焊接的质量不高,往往会产生细小的缝隙。因此人们希望运用新的焊接技术来提高产品的质量。

1943年,在总结前人理论和实践的基础上,美国的Behl发明了超声波焊,从此推动了超声波焊接技术的发展。由于超声波焊接技术具有节能、无须装配散烟散热装置、焊接时无须焊接附件、成本低、效率高、密封性好、易实现自动化生产等优点,超声波焊接技术发展的越来越快。

1 超声波焊接技术在工业产品中的应用现状

像在航空航天、核能工业、电子工业等这样一些精度要求很高的工业产品领域中,使用传统的焊接技术很难达到技术要求,而且成本高、效率低。目前,超声波焊接技术在各行各业都有广泛的应用,像医疗机械、包装、五金等行业;能焊接的产品也很多,像汽车零部件、光学镜头、U盘等。

2 超声波焊接技术的原理和特点

超声波是一种频率高于20000赫兹的声波,因此能量大。超声波焊接是利用超声波频率(超过20000赫兹)的机械振动能量,连接同种或异种金属、半导体、塑料及金属陶瓷等材料的特殊焊接方法[1]。超声波作用于热塑性的塑胶表面时,会产生每秒上万次的高频振动,这种达到一定振幅的高频振动,通过上焊件把超声波能量传到焊区,又由于焊区即两个焊接的交界面处声阻比较大,因此会产生局部高温。又由于塑料制品导热性差,一时还不能及时散发出聚集的能量,因此能量就会聚集在焊区,致使两个塑料的接触面迅速熔化,加上一定的压力后,就会使其融合成为一体。当超声波停止作用后,让压力再持续几秒钟,使其凝固成型,这样就形成一个坚固的分子链,从而达到焊接的目的。在对金属进行超声波焊接时,既不向工件输送电流也不向工件施以高温热源,只是在静压力作用之下,将弹性振动能量转变为工件界面间的摩擦功、形变能及有限的温升,使得焊接区域的金属原子被瞬间激活,两相界面处的分子相互渗透,最终实现金属焊件的固态连接。其焊接原理示意图如图1所示[2]。

超声波焊接技术的优点

与传统焊接技术相比较,超声波焊接技术有如下优点:(1)焊接速度快、焊接精度高、焊接焊点强度高;(2)焊接范围广、稳定性好、被焊接后的工件变形很小;(3)焊接物表面清洁美观、平整光滑;(4)焊接时,不需添加焊接剂,对被加工物不产生污染、不产生有害气体,因此是一种环保的焊接方法;(5)焊接时,只需提供较小的动力即可进行焊接,耗能低;(6)操作简单、成本低、效率高、密封性好。

图1 超声波金属焊接原理示意图

超声波焊接技术的缺点

尽管超声波焊接技术有很多的优点,但也存在不足之处,因此不得不加以重视。超声波焊接技术有如下缺点:(1)对超声波焊接机理的认识还不够全面;(2)对金属进行焊接时,焊件不能太厚;(3)对超声波焊接技术的影响因素比较多,不易进行把握分析和总结;(4)制造一些大功率的超声波焊接机成本高、而且比较困难;(5)对焊接好后的工件进行焊接处质量检测比较困难,因此给大批量生产带来阻碍。 3 影响超声波焊接质量的因素

虽然超声波焊接技术有众多优点,但其焊接质量与熔融量、材料的材质等因素有关,概括起来主要包括以下几方面的因素,如图2所示。

图2 影响超声波焊接质量的因素

(1)焊接材料的材质:一般来说焊接质量与材料的物性和材料的改性有关。材料的物性包括材料的弹性模量、摩擦系数、热导率、熔点等。物件的焊接质量与材料的弹性模量、摩擦系数、热导率成正比,与其密度、熔点成反比。材料的改性指的是在适宜的工艺条件下加入一些填料以改善材料的原有性能,使其满足客户的使用要求。在适宜的工艺条件下加入一些性能相近的材料,可以提高焊接接头强度。

(2)焊头与焊件的接触面:焊接面的清洁度、材料表面的粗糙度会影响焊件的焊接质量。增加材料的表面粗糙度可以提高焊接质量;焊接面的清洁度越高,焊接质量也越高。

(3)其他因素:焊接技术的工艺参数、焊接件的结构、连接形式、焊接时的熔融量、超声波的功率等。为达到最佳的焊接效果,在产品研发阶段,要对这些因素进行综合考虑。

4 超声波焊接技术在工业产品设计中的应用案例

正如以上所述,基于超声波焊接技术的产品研发,先要进行综合考虑影响焊接质量的因素,然后结合产品的市场前景,产品的成本,生产技术要求等条件,合理生产设计要素。

下面仅就一个设计案例――美国苹果公司发明的超声波塑料与金属焊接专利技术进行解读,从实践的角度来理解超声波焊接技术在实际中的应用。原有技术的不足:在还没有发明这项专利技术之前,所有的便携式设备(如手机)不能将金属与塑料进行融合,因此某些部件不能用塑料部件来代替,这样生产出来的手机不仅厚重、外形呆板而且缺少个性,设计上也不够自由、缺少灵活性。并且制作成本高、操作复杂、使用不方便,按键操作过多时,会接触不灵。解决案例:采用全新的超声波塑料与金属焊接技术,在手机内部某些部件使用塑料材质,减轻了手机的重量的同时也减少了金属的使用量。在壳体方面采用一次成型工艺,使外壳更加简约、流畅,操作简单,设计灵活,给人一种高端、大气的感觉。先进的超声波焊接技术一般还要使用多种材料融合的技术工艺,设计更加的自由和灵活,设计线条采用极简主义的风格,色彩上运用浅色,给人轻松、愉悦的感觉。在结构上更符合超声波焊接工作原理,使焊接质量更佳。

5 针对超声波焊接技术应用的案例得出的结论和展望

通过这次调研,作者通过对超声波焊接技术的了解,对超声波焊接技术应用进行研究,由于条件有限,在调查研究过程中还有不足之处,在此将在调研过程中涉及到的问题及解决办法总结一下,为后面进一步研究做铺垫。针对焊接质量的问题,我们得出在焊接时应保持接触面清洁和材料表面的粗糙度。要了解用户需求,针对特定的用户进行设计,设计出多种不同的外观形态,为不同的客户量身打造;在设计时还应该考虑情趣化的问题,设计出更加有情趣化的产品,营造轻松愉悦的环境。针对超声波焊接技术在产品设计中的展望,作者经过探索发现可以在工作时增加音乐播放功能,使焊接过程轻松、愉快。未来的超声波焊接技术也将更加的人性化。

【参考文献】

[1]关长石,费玉石.超声波焊接原理与实践[J].机械设计与制造,2004(6).

[2]朱政强,吴宗辉,范静辉.超声波金属焊接的研究现状与展望[J].焊接技术,2010,39(12).

超级电容器的性能研究毕业论文

成果简介

具有高比表面积的多孔碳纳米片已经成为超级电容器最有希望的电极材料,但是它们的高孔体积导致相对较低的密度和较差的体积电容。 本文,苏州大学Chong Chen等研究人员 在《Carbon》期刊发表名为“Scalable synthesis of strutted nitrogen doped hierarchical porous carbon nanosheets for supercapacitors with both high gravimetric and volumetric performances”的论文, 研究通过新型的D-葡萄糖酸钙爆炸技术成功地按比例合成了支撑氮掺杂的分层多孔碳纳米片(SNPCNS),该碳纳米管具有通过支撑支撑的三维非聚集结构。

调节热解温度和时间,以及D-葡萄糖酸钙和脲甲醛树脂的质量比,以优化SNPCNS的比表面积,孔体积和电容性能。经过优化的SNPCNS具有高比表面积(539 m2g -1),表面杂原子丰富(N为 at。%)和高密度( g cm -3)。因此,由SNPCNS电极组装的超级电容器具有非常高的重量/体积电容,分别为286Fg-1/317Fcm-3(在6MKOH中)和355Fg-1 / 394Fcm-3(在1 MH 2中)所以4)。重要的是,实现了重离子/体积能量密度(在离子液体中)为 W h kg -1 / W h L -1(在离子液体中),优于先前报道的基于碳纳米片的对称超级电容器。这项工作为大规模和低成本生产用于能量存储的高性能多孔碳纳米片提供了新的策略。

图文导读

图1。氮掺杂分层多孔碳纳米片的合成示意图。

图2。SNPCNS-1:1-800-2h的(ab)SEM图像,(ce)TEM图像,(f)AFM图像和(gi)EDX元素映射图像。

图3。(a)XPS调查,(b)SNPCNS-1:1-800-2h的C1s,(c)N1s和(d)O1s光谱。

图4。SNPCNS材料通过热膨胀和热解转化制备过程的示意图。

图5。(a)20 mV s -1时的CV曲线,(b)1 A g -1时的GCD曲线,以及(c)SNPCNS样品在6 M KOH溶液中的体积电容。(d)在6 M KOH溶液中SNPCNS-1:1-800-2h的GCD曲线。(e)SNPCNS-1:1-800-2h在1 MH 2 SO 4和6 M KOH溶液中的奈奎斯特图。(f)SNPCNS-1:1-800-2h电极的重量/体积电容与其他报道的碳电极的比较。

图6。SNPCNS-1:1-800-2h在6 M KOH和[EMIm] NTf 2电解质中的电化学性能。

小结

总之,开发了一种D-葡萄糖酸钙爆炸技术,可以轻松而可规模地合成一种支链的氮掺杂分层多孔碳材料。 SNPCNS的高产量生产和出色的电容性能使其能够在超级电容器中进行大规模应用。

文献:

随着社会经济的发展,人们对于绿色能源和生态环境越来越关注,超级电容器作为一种新型的储能器件,因为其无可替代的优越性,越来越受到人们的重视。在一些需要高功率、高效率解决方案的设计中,工程师已开始采用超级电容器来取代传统的电池。电池技术的缺陷Li离子、NiMH等新型电池可以提供一个可靠的能量储存方案,并且已经在很多领域中广泛使用。众所周知,化学电池是通过电化学反应,产生法拉第电荷转移来储存电荷的,使用寿命较短,并且受温度影响较大,这也同样是采用铅酸电池(蓄电池)的设计者所面临的困难。同时,大电流会直接影响这些电池的寿命,因此,对于要求长寿命、高可靠性的某些应用,这些基于化学反应的电池就显出种种不足。超级电容器的特点和优势超级电容器的原理并非新技术,常见的超级电容器大多是双电层结构,同电解电容器相比,这种超级电容器能量密度和功率密度都非常高。同传统的电容器和二次电池相比,超级电容器储存电荷的能力比普通电容器高,并具有充放电速度快、效率高、对环境无污染、循环寿命长、使用温度范围宽、安全性高等特点。除了可以快速充电和放电,超级电容器的另一个主要特点是低阻抗。所以,当一个超级电容器被全部放电时,它将表现出小电阻特性,如果没有限制,它会拽取可能的源电流。因此,必须采用恒流或恒压充电器。10年前,超级电容器每年只能卖出去很少的数量,而且价格很贵,大约1~2美元/法拉,现在,超级电容器已经作为标准产品大批量供应市场,价格也大大降低,平均~美元/法拉。在最近几年中,超级电容器已经开始进入很多应用领域,如消费电子、工业和交通运输业等领域。超级电容器的结构虽然,目前全球已有许多家超级电容器生产商,可以提供许多种类的超级电容器产品,但大部分产品都是基于一种相似的双电层结构,超级电容器在结构上与电解电容器非常相似,它们的主要区别在于电极材料,如图2所示。图2 在结构上,超级电容器和电池或电解电容器的主要区别是电极材料早期的超级电容器的电极采用碳,碳电极材料的表面积很大,电容的大小取决于表面积和电极的距离,这种碳电极的大表面积再加上很小的电极距离,使超级电容器的容值可以非常大,大多数超级电容器可以做到法拉级,一般容值范围为1~5000F。使用超级电容器超级电容器具有广泛的用途。与燃料电池等高能量密度的物质相结合,超级电容器能提供快速的能量释放,满足高功率需求,从而使燃料电池可以仅作为能量源使用。目前,超级电容器的能量密度可高达20kW/kg,已经开始抢占传统电容器和电池之间的这部分市场。在那些要求高可靠性而对能量要求不高的应用中,可以用超级电容器来取代电池,也可以将超级电容器和电池结合起来,应用在对能量要求很高的场合,从而可以采用体积更小、更经济的电池。超级电容器的ESR值很低,从而可以输出大电流,也可以快速吸收大电流。同化学充电原理相比,超级电容器的工作原理使这种产品的性能更稳定,因此,超级电容器的使用寿命更长。对于像电动工具和玩具这种需要快速充电的设备来说,超级电容器无疑是一个很理想的电源。一些产品适合采用电池/超级电容器的混合系统,超级电容器的使用可以避免为了获得更多的能量而使用大体积的电池。如消费电子产品中的数码相机就是一个例子,超级电容器的使用使数码相机可以采用便宜的碱性电池(而不是使用昂贵的Li离子电池)。超级电容器单元(cell)的额定电压范围为~,因此,很多应用需要使用多个超级电容器单元。当串联这些单元时,设计工程师需要考虑单元之间的平衡和充电情况。任何超级电容器都会在通电的情况下,通过内部并联电阻放电,这个放电电流就称为漏电流,它会影响超级电容器单元的自放电。同某些二级电池技术相似,超级电容器的电压在串联使用时需要平衡,因为存在漏电流,内部并联电阻的大小将决定串联的超级电容器单元上的电压分配。当超级电容器上的电压稳定后,各个单元上的电压将随着漏电流的不同而发生变化,而不是随着容值不同而变化。漏电流越大,额定电压越小,反之,漏电流小,额定电压高。这是因为,漏电流会造成超级电容器单元放电,使电压降低,而这个电压会随后影响和它串联在一起的其他单元的电压(这里假定这些串连的单元都使用同一个恒定电压供电)。为了补偿漏电流的变化,常采用的方法是,在每一个单元旁边并联一个电阻,来控制整个单元的漏电流。这种方法有效地降低了各单元之间相应并联电阻的变化。另一个推荐使用的方法是主动单元平衡法(active cell-balancing),采用这种方法,每一个单元都会被主动监视,当有电压变化时,即进行互相平衡。这种方法可以降低单元上的任何额外负载,使工作效率更高。如果电压超过单元的额定电压,将会缩短单元的使用寿命。对于高可靠性超级电容器来说,如何维持电压在要求的范围内是关键的一点,必须控制充电电压,以保证它不能超过每个单元的额定电压。

超级电容器优缺点超级电容器在使用过程中并非每一个方面都是优越的,这就要求在运用超级电容器时能熟练掌握该装置的优缺点。受到制造技术的限制,我国在使用超级电容器时还存在安装、调试等方面的不足。不少设备因盲目使用超级电容器造成电路故障,影响了整个设备性能的发挥。作为电容器的新产品,超级电容器呈现出来的优点要显着大于缺点。(1)优点超级电容器是普通电容装置的升级,在对早期的电容器实施了多个方面的改良。1、电容量早期使用的常规电容器,电容存储量较小,仅能满足小负荷的电路需求;而超级电容器的电容量级别可达到法拉级,能适合更复杂的电路运行需要。2、电路超级电容器对电路结构的要求较低,不需要设置特殊的充电电路、控制放电电路,且电容器的使用时间不会受到过充、过放的影响。3、焊接普通电容器无法进行焊接,在安装超级电容器时可根据需要进行焊接处理,防止了电池接触不良等现象的发生,提高了电容器元件的使用性能。4、环保它是一种绿色能源,相比其他常规电容器对环境的污染更低。(2)缺点通过对超级电容器的性能测试,发现这种新型电容器也存在缺点。如:1、泄漏超级电容器安装位置不合理,容易引起电解质泄漏等问题,破坏了电容器的结构性能。2、电路超级电容器仅限于直流电路的使用,这是由于与铝电解电容器相比,超级电容器的内阻更大,不适合交流电路的运行要求。3、效率能量密度不高,对于长时间放电的效率还不如电池。4、价格由于超级电容器是新一代高科技产品,其刚刚推向市场时价格相对较高,增加了设备运行的成本投入。

管式曝气器性能指标研究论文

曝气器是给排水曝气充氧的必备设备。

曝气原理:曝气是使空气与水强烈接触的一种手段,其目的在于将空气中的氧溶解于水中,或者将水中不需要的气体和挥发性物质放逐到空气中。换言之,它是促进气体与液体之间物质交换的一种手段。它还有其他一些重要作用,如混合和搅拌。空气中的氧通过曝气传递到水中,氧由气相向液相进行传质转移。

扩展资料

一、管式曝气器

管式曝气器,主要用于城市污水和有机工业废水处理系统的充氧。置换膜片在废水处理行业中采用微孔曝气膜片,氧气利用效率高和能源消耗低,置换膜片与大多数微孔曝气膜片系统通用。

二、盘式曝气器

在间歇与连续曝气过程中采用节能设计、安装成本低、可靠性高,性能卓越。精密钻孔有利于高效氧气传输及利用:为适用曝气系统的规格要求,可使用不同的钻孔模式来调节工作压力,如不同的狭缝长度、距离、钻孔密度。

参考资料来源:百度百科-曝气器

参考资料来源:百度百科-管式曝气器

微孔管式曝气器具有良好的化学稳定性,不含增塑剂,能长久保持弹性,耐酸碱、不硬化、不脆化、不老化。产品的气泡直径小,既能保持高的氧转化率,又能达到混合搅拌的作用。采用自闭孔结构,微孔不堵塞。安装、拆卸方便。降低能耗。

汽车雨刮器摩擦性能研究论文

从设计要求来说,雨刮器使用4到5年是没有问题的,但实际操作中,很多车主1到2年就要换一次。 这主要是因为在日常使用中,很多操作都会让雨刮器“缩短寿命”。 就好像:我们的鞋子正常穿1、2年,没有任何问题。然而,你必须穿着这双鞋打篮球、跑步和爬山...半年换鞋是有可能的。 标准上规定的雨刮寿命是多久 制造商在生产雨刷时有耐久性要求。 我国汽车行业标准QC/T 44-2009《汽车挡风玻璃电动刮水器》有以上规定。 刮水器,除刮水条外,应在150× 10次刮擦循环后具有工作能力。对于刮水条,要求不少于5× 10次刮擦循环。 什么概念?听起来好复杂,我们简单算一下。 参考中国气象局国家气候中心发布的《2020年中国气候公报》:2020年,全国平均降水日数为天,接近常年。 假设每个下雨天开车出门需要一个小时,雨刮器一年的工作时间约为小时。 再看看雨刮器的工作频率。 许,,等在《汽车工程》发表论文,汽车刮水器系统噪声质量分析。 其中提到:刮水器的频率不应低于20次/分钟,通常为45至60次/分钟。 按照50次/分钟,也就是一年30万次左右。 按照前述标准,一副雨刮器的使用寿命差不多是五年,雨刮条的使用寿命也应该超过一年半。 实际来看,雨刮的更换周期是多久 但实际上,大多数雨刷都不会持续那么久。 这就好比:手机的按键号称“按了几百万次”。可能还是1、2年后,也就是不好不坏。 实际更换周期 一般来说,雨刮器的更换周期在1年左右。如果只换雨刮条,可能半年就要换一次。 而且很多汽车保养手册也规定雨刮片要定期检查。 比如别克英朗的保养手册规定6个月或1万公里检查;大众速腾的保养手册规定一年或15000km检查一次。 这些节点大致符合更换周期。 为什么没有规定长寿? 雨刷“缩短寿命”,通常有几个原因。 第一个叫什么名字?干刮、干刮对雨刮胶条磨损比较大。 张力军和王小波发表在中国汽车工程学会2009年年会论文集的论文《汽车雨刮器摩擦特性的实验分析》做过实验。 在干燥条件下,刮水器的最大摩擦力接近20N;在雨天条件下,雨刮器的最大摩擦力小于14N。 看,差不多一半时间了。 如果是西北地区,汽车经常处于尘土飞扬的环境中。如果这时候再干刮它们,就像把雨刮条放在粗砂纸上,在那里“哔哔哔哔”的磨损,磨损会更大。 二是暴晒,会导致雨刮条老化变硬,性能下降。 苏玉来、赵湘明等人发表在《山东工业技术》上的论文分享给大家,《汽车电动雨刷常见故障排除方法》,里面就有提到。 日晒对雨刮片的老化影响很大。高温会损伤雨刮片的橡胶材料,长时间使用会对材料造成很大的损伤,导致变形或失去弹性。 有汽车之家还做过雨刮器老化的高温测试:把8个不同品牌的雨刮器放在70℃的气候试验箱里。 放了10个小时,5个雨刷贴合度下降,6个雨刷噪音增大。 夏天的时候,汽车在阳光下暴晒,很容易达到这个温度,所以采取一些防晒措施是很有必要的。 另外,一些操作不当也会损坏雨刮臂和雨刮电机,这一点也要注意。 比如洗车时用力折断雨刮臂,冬天把雨刮器冻在挡风玻璃上,强行启动雨刮器,这些都会给整个雨刮系统带来很大的伤害,而且往往是不可逆的。 怎么判断雨刮应不应该换 当然,雨刮器虽然有一个大致的更换周期,但具体更换还是要看实际工况。 看刮痧效果。 首先看刮刷的效果。白话叫“刮不刮”。刮不刮都要换吧? 但是,有很多东西是洗不干净的。 就好像:手机屏幕不亮。不一定是显示屏坏了。也有可能手机没电了。我们必须明确区分,对吗? 一般来说,雨刮器刮过后,“zhua”会留下一条细长的水痕,多是因为雨刮条边缘磨损,或者挡风玻璃上有异物。 如果雨刮器“呱”的一声刮了下来,那边“咯咯,咯咯,咯咯,咯咯,咯咯”的跳跃,或者“咯,咯,咯,咯,咯,咯,咯,咯,咯,咯,咯,咯,咯,咯,咯,咯,咯,咯,咯,咯。 如果刮完有大片状水印,“抓”刮过去,中间呢?你有一家煎饼店吗?你为什么给我这么一片蛋糕? 存在这种可能是因为雨刮器变形或者雨刮器支架压力不够。 还有一种特殊情况,就是挡风玻璃上有一层油膜,刮不干净。这不能全怪雨刷。 就好比:油漆沥青粘在衣服上。你指责洗衣机和洗衣液有点不合理。 对于这种油膜,建议使用专用的油膜清洁剂,或者从家里拿牙膏来解决这个问题。 看看有没有异响。 如果雨刮电机的声音突然变大,可能是故障和老化的前兆。 西南交通大学的窦有一篇硕士论文跟大家分享一下,“汽车雨刮器故障机理及诊断方法研究”,上面提到过。 从噪声和振动检测的角度,雨刮器的故障可分为四种:转子振动过大、电磁振动过大、滚动轴承异响、蜗轮蜗杆异响。 如果雨刮电机会发出异响,雨刮条会变硬,雨刮臂支架会老化,螺丝会松动等等。 其实没必要这么复杂。反正就是声音大,白话叫“变态”或者“不如以前”。检查一下或者换一个就行了。换一个,修一修就好了。 雨刮换不换,主要看雨刮的工作状态 一般来说,雨刮器的更换周期其实是一年左右。 有的质量略普通,可能半年才有;有的保养的很好,可能一年半甚至两年。 不管你想不想改,用眼睛告诉我们,用耳朵告诉我们就行了。如果很清爽,没有“咯咯-咯咯-咯咯-咯咯”的噪音,可以继续使用。没有大问题。 还有,我家也卖雨刮器。它由A级天然橡胶制成,胶带上涂有特殊的聚四氟乙烯材料。耐寒耐晒,可以延长雨刮器的使用寿命。感兴趣的朋友也可以看看。 说备胎雨刷订单备注保修半年,1对,39购买 我们的号是真的在卖自主品牌的好东西,而不是像别人给你看的效果视频。卖你的东西是另一回事。 我们把卖的东西拍给你。我必须做这个小广告。 我们每天都能讲良心,认真说真话,不必因为别人的立场和眼神而说其他的。这取决于你,千千数百万的球迷,买我们的东西和养活我们。 我们也认真的为大家做干货和产品。有兴趣的可以看看。我们的雨刷还是很不错的。 如何自己更换雨刮胶条 很多人为了方便和省钱会选择换。怎么会? 我在这里买了一些东西。我该如何改变它?我相信这些视频是一个接一个为你制作的。我们制作了几十种常见的雨刮头更换方法的视频。 让女孩改吧。她看完可以改。我们认为这是可以接受的,也是合理的。 关键词:自己动手 你觉得这些视频怎么样?很简单,关注“备胎谈车”,回复关键词“自己来”即可。 不买东西也没关系。你可以先自己学学怎么改。也许你可以帮你朋友换,或者你可以去别的地方买了用。 看视频很简单。只需关注“备胎谈车”,回复关键词“自己来”。 《备胎说车》等你来玩。 参考 成本较低,效果好。雨刮器横评:带骨雨刮器。汽车之家 窦郭旺。汽车刮水器故障机理及诊断方法研究.西南交通大学,2012级。 速腾轿车保养手册 QC/T 44-2009。汽车挡风玻璃电动刮水器。 中国气候公报2020。中国气象局 许、、、何、袁琼。汽车刮水器系统噪声质量分析.汽车工程,2014。 英朗保修和维护手册 张力军,王小波。汽车刮水器摩擦特性的试验分析.中国汽车工程学会。中国汽车工程学会2009年年会论文集。中国汽车工程学会:中国汽车工程学会,2009。 苏玉来、、孙、、高、。汽车电动刮水器常见故障排除方法.山东工业技术,2017。

一般雨刷的使用寿命是一年。不管是4S店的也好,还是外面买的。判断雨刷该换了: 确认前,清洁玻璃表面。 用手摸玻璃表面,确认玻璃无刮伤,凸起颗粒。 用棉布擦拭雨刮胶条,严禁大力,确认胶条是否有刮伤,变形或者锯齿状。在正常情况下,这样去刮如果还是有水线或者声音特别大,或者不清楚,就可以考虑更换雨刷了。解释:雨刷又称为刮水器、水拨、雨刮器或挡风玻璃雨刷,是用来刷刮除附着于车辆挡风玻璃上的雨点及灰尘的设备,以改善驾驶人的能见度,增加行车安全。因为法律要求,几乎所有地方的汽车都带有雨刷。掀背车及休旅车等车辆的后车窗也装有雨刷。除了汽车外,其他运输工具也设置了雨刷,像是火车、电车等。某部分工程用机具,望采纳 谢谢

雨刮器一般可以使用个7-8年没问题的,雨刮片的话就是一年换一次差不多。

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