超声波换能器
超声波换能器将高频电能转变为高频率的机械振荡（超声波），分为压电效应超声波换能器与磁致伸缩效应超声波换能器。对于前者，压电效应的原理是，如果对压电材料施加压力，它便会产生电位差（称之为正压电效应），反之施加电压，则产生机械应力（称为逆压电效应）。如果压力是一种高频振动，则产生的就是高频电流。而高频电信号加在压电陶瓷上时，螺丝超高频诱导加热淬火，则产生高频声信号（机械振动），这就是我们平常所说的超声波信号。石英晶体的压电效应较弱，3000V才产生小于0.01um的变形。对于后者，由于磁致伸缩材料在磁场作用下，其长度发生变化，可发生位移而做功或在交变磁场作用可发生反复伸张与缩短，从而产生振动或声波，这种材料可将电磁能（或电磁信息）转换成机械能或声能（或机械位移信息或声信息），相反也可以将机械能（或机械位移与信息）。转换成电磁能（或电磁信息），它是重要的能量与信息转换功能材料。镍棒的振幅一般也不超过0.005～0.01mm。超声波加工需0.01～0.1mm的振幅，因此需要变辐杆4、5。
超声波金属焊接

 

超声波金属焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的金属表面，在加压的情况下，使两个金属表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，其优点在于快速、节能、熔合强度高、导电性好、无火花、接近冷态加工；缺点是所焊接金属件不能太厚（一般小于或等于5mm）、焊点位不能太大、需要加压。也可以对化纤布热合、切割，冲出花型立体感强，不变型。功率大，熔合刀口牢固，冲花机性能稳定操作简单方便，镍超高频诱导加热淬火，是加工花型的理想选择。

超声波焊头实验设计（确定重要参数）

为解决实际工程问题而产生的，铜线超高频诱导加热淬火，它不追求有效、使用设计。抓住主要矛盾，同时要求设计对环境变异有相当的抵抗能力，因此，上海超高频诱导加热淬火，在做目标参数优化前应行筛选，挑出对结构有重要影响的尺寸，根据原则确定它们的数值。

E 参数设置和进行实验设计

设计参数是工装外型和 U 型槽的尺寸位置等，共8个。目标参数是一阶轴向振动频率，因为它

对焊接影响大，而大集中应力和工作面振幅差异作为状态变量来限制。根据已有经验，假设参数对结果的影响是线性的，因此每个因素只设置高、低两个水平。参数和对应的名字列表下：表一：优化设计参数对照表

使用面建立的参数化模型 ANSYS 中进行 DOE 。由于软件限制，全因子 DOE 多只能使用7个参数，而模型有8个参数

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