《超聲固接金屬增材製造壓電振子系統分析與設計》是依託華僑大學，由王寅擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：超聲固接金屬增材製造壓電振子系統分析與設計
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王寅
- 依託單位：華僑大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
超聲固接增材製造技術利用在壓力和超聲同時作用下金屬箔材間發生固接的現象，通過金屬箔材逐層固接的方式實現高性能結構的製造，以其高效、低成本的特點在金屬複合材料、微型金屬蜂窩與三明治夾芯等複雜構件、功能集成器件的製造中具有獨特優勢。然而，由於固接產生的機制尚不明確，使壓電振子的設計缺乏依據，目前使用的壓電振子功率過大，阻礙了該技術的推廣。項目組針對金屬箔材在超聲作用下的低溫鍵合現象，通過箔材間力、熱量作用過程與鍵合強度和微觀組織結構的實驗表征，研究壓電振子振動能量和模式經箔材傳遞在界面上的回響特性，建立以固接性能和能量傳遞效率為目標的壓電振子最佳化設計方法。通過壓電振子參數化系統動力學模型的建立，結合振子振動模式、夾持方式、工藝參數以及波導表面物理性質和微觀幾何特性對固接性能及效率影響規律的實驗研究，揭示壓電振子的能量傳遞與轉化規律，建立金屬箔材逐層固接壓電系統，支持增材製造核心裝備的整體最佳化。
結題摘要
項目組針對金屬箔材在超聲作用下的低溫鍵合現象，通過箔材間力、熱量作用過程與鍵合強度和微觀組織結構的實驗表征，研究了壓電振子振動能量和模式經箔材傳遞在界面上的回響特性，建立以固接性能和能量傳遞效率為目標的壓電振子最佳化設計方法。通過壓電振子參數化系統動力學模型的建立，結合振子振動模式、夾持方式、工藝參數以及波導表面物理性質和微觀幾何特性對固接性能及效率影響規律的實驗研究，揭示了壓電振子的能量傳遞與轉化規律，給出了壓電振子系統設計準則。項目的研究成果對於支持增材製造核心裝備的整體最佳化具有推動作用，對於包含力電熱多場耦合問題的超聲振動系統提供了研究方法的參考。
