1、目前在金屬塑性加工領(lǐng)域，為使產(chǎn)品質(zhì)量滿足更高的要求，常采用在傳統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)上對(duì)工具施加超聲振動(dòng)的方式，如超聲冷拉拔金屬管、絲等，需要在拉拔的同時(shí)對(duì)模具施加超聲振動(dòng)。超聲拉拔能減少拉拔能量消耗，具有顯著的節(jié)能效果。同時(shí)產(chǎn)品的表面質(zhì)量、成材率及拉拔道次等多種方面相對(duì)于傳統(tǒng)拉拔效果有較大提高。目前，超聲拉拔技術(shù)主要采取縱向（材料拉拔方向）施加超聲振動(dòng)，由于縱向面積較小，難以實(shí)現(xiàn)大功率合成（因能連接的超聲振子數(shù)量少）。而在超聲波拉絲技術(shù)中，有學(xué)者

2、對(duì)正交復(fù)合振動(dòng)超聲冷拉拔金屬絲進(jìn)行了研究。該方法的特點(diǎn)是在材料縱向及橫向（半徑方向）同時(shí)施加超聲振動(dòng)。該研究表明，正交復(fù)合超聲振動(dòng)拉拔相比于單一縱向拉拔，在減少拉拔力、提高拉拔效率及改善材料表面質(zhì)量等諸多方面具有更顯著的優(yōu)點(diǎn)。但目前的正交系統(tǒng)，在橫向方向施加的超聲振動(dòng)不均勻。為此，本文提出一種狹縫式環(huán)形超聲聚能器。該聚能器的特點(diǎn)是沿其半徑方向透開一系列的狹縫。此方法既改善了聚能器的機(jī)械性能;又增加驅(qū)動(dòng)超聲換能器數(shù)量，從而能大幅提高超聲功

3、率的合成容量。并在超聲拉拔管材等工程技術(shù)具有良好的應(yīng)用前景。
　　本文首先對(duì)環(huán)形聚能器的徑向振動(dòng)特性進(jìn)行了研究，推導(dǎo)了聚能器做純徑向振動(dòng)時(shí)的機(jī)電類比等效電路方程及位移振幅放大系數(shù)，并進(jìn)行了數(shù)值仿真分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，最后在聚能器徑向合成幾個(gè)（三個(gè)及以上）微型PZT4壓電片對(duì)其共振頻率進(jìn)行了測(cè)量。碩士期間主要進(jìn)行了如下工作:
　　1.研究了薄盤及厚盤環(huán)形聚能器的等效電路、徑向振動(dòng)共振頻率方程及其位移振幅放大系數(shù)。運(yùn)用大型通用有限元

4、軟件ANSYS對(duì)其徑向振動(dòng)特性進(jìn)行了仿真分析，比較了兩者間的相同及不同之處。
　　2.建立了沿徑向開扇形狹縫的環(huán)形聚能器模型，對(duì)其徑向振動(dòng)機(jī)電類比等效電路進(jìn)行了推導(dǎo)，得出其徑向振動(dòng)共振頻率方程，研究了其在不同內(nèi)外半徑比下的位移振幅放大系數(shù)曲線，對(duì)其進(jìn)行了仿真分析。理論及有限元結(jié)果比較吻合。
　　3.研究了聚能器的狹縫長(zhǎng)度、寬度及角度對(duì)聚能器對(duì)其第1、2階徑向共振頻率及其徑向位移振幅放大系數(shù)的影響。給出了聚能器的位移振幅放大系

5、數(shù)隨狹縫尺寸參數(shù)的改變而改變的規(guī)律，從而得出了其優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。
　　4.研究表明，聚能器的第1階徑向共振頻率隨其半徑比增加單調(diào)下降，而第2階共振頻率隨半徑比變化存在極小值;聚能器的徑向共振頻率隨狹縫長(zhǎng)度、角度及數(shù)目的增加而降低;但其徑向位移變幅比分別在第1階振動(dòng)由內(nèi)向外傳輸及第2階振動(dòng)由外向內(nèi)傳輸時(shí)隨狹縫長(zhǎng)度、角度及數(shù)目的增加而增大。此外，第2階徑向振動(dòng)相比于第1階徑向振動(dòng)可獲得較大的內(nèi)外位移振幅放大比。
　　5.在理論與實(shí)