(1) Влияние размера режущего диска
Изменяя режущие лезвия различной длины и ширины (толщина постоянна) и согласовывая с преобразователем, при анализе методом конечных элементов закон общей собственной частоты уменьшается с увеличением длины лезвия, а закон убывания в основном линейный. Когда ширина лезвия становится больше, общая собственная частота также уменьшается, и тенденция к снижению становится больше. Кроме того, когда длина лезвия увеличивается, увеличение (Am) комбинации ультразвукового клаксона и режущего лезвия увеличивается. По мере уменьшения ширины лезвия увеличение немного увеличивается. Следовательно, общая собственная частота и коэффициент усиления амплитуды могут быть отрегулированы путем выбора подходящей длины и ширины.
(2) Влияние материала режущего лезвия
Изменения в материале режущей пластины обязательно оказывают определенное влияние на акустические параметры сборки. Чтобы изучить влияние свойств материала без ущерба для удобства использования, выбранные материалы лезвия были из цементированного карбида и алюминия. Влияние материала лопатки на общие ультразвуковые свойства анализировалось методом конечных элементов. Из результатов моделирования можно сделать вывод, что выбор твердого алюминия в качестве материала режущего лезвия мало влияет на собственную частоту композита; когда материал представляет собой цементированный карбид, диапазон изменения собственной частоты очень большой. Исходя из результатов конечно-элементного анализа амплитудного усиления, изменение свойств материала мало влияет на усиление амплитуды.
Добавление режущего лезвия приводит к падению общей естественной частоты. Чтобы соответствовать частоте ультразвукового преобразователя, увеличение собственной частоты ультразвукового сигнала может уменьшить или даже компенсировать падение частоты, вызванное добавлением режущего лезвия. Результаты, полученные экспериментами, очень близки к результатам моделирования.