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摘要
为实现在纵向单激励超声振动输入条件下获得纵扭谐振输出，基于声波传播理论，设计了一种阶梯型变幅杆，在其输出端增加了一段周向均布6个斜槽的圆环传振杆。首先进行理论设计，然后使用有限元进行分析修正，最后确定变幅杆尺寸。结果表明：理论设计谐振频率20 kHz，仿真分析在19457 Hz时变幅杆能够实现纵扭谐振；根据仿真结果制作变幅杆，阻抗测试结果谐振频率为19884 Hz，与理论值、仿真值误差较小；在输入端加载幅值为5μm的纵向单激励超声振动，测试输出端截面圆周上任意一点，其切向和纵向振幅分别为12.7μm和8.5μm，表明变幅杆实现了纵扭谐振且振幅增强。
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单位河南工学院
