超聲拉絲技術屬於特種加工技術的一種，相關技術較優選，在某些領域的應用獨具優勢，備受相關技術人員的青睞。但相關技術的圖書很少，本書基於此開發的。本書具有以下兩大特色： （1）本書凝練了作者在超聲波拉絲領域10多年的研究經驗與成果，內容涉及超聲波換能器及換能器陣列的設計理論、金屬線材塑性成形機理、鈦及鈦合金絲等難拉撥材料的超聲波拉絲技術、異形絲材的超聲波拉絲技術等較優選的技術，且目前正在進行成果產業轉化，優選性與實用性並存，是目前市場上鮮有的著作。 （2）本書的結構體繫完整，由淺入深逐步闡述超聲等

●第1章 緒論001
1.1 超聲波拉絲概述002
1.1.1 超聲波拉絲工藝的工作原理003
1.1.2 超聲波拉絲的特點003
1.1.3 超聲波拉絲繫統的組成004
1.1.4 超聲波拉絲技術的應用005
1.2 超聲波振動拉撥技術的國外研究現狀005
1.2.1 超聲波拉絲機理與繫統設計方法研究現狀006
1.2.2 超聲波拉絲仿真研究現狀009
1.2.3 超聲波拉絲實驗研究現狀013
1.3 超聲波振動拉撥技術的國內研究現狀017
1.4 當前超聲波拉絲研究的主要方向和未來發展趨勢023
1.4.1 超聲波拉絲研究的主要方向023
1.4.2 超聲波拉絲的未來發展趨勢024
參考文獻025

第2章 超聲換能器設計理論與超聲波作用下金屬塑性流動機理033
2.1 超聲換能器的基礎設計理論034
2.1.1 換能材料的選擇034
2.1.2 1/4波長換能器的前後端蓋的設計原則035
2.1.3 1/4波長換能器振子的設計036
2.1.4 1/4波長變幅杆的設計037
2.2 常用截面細杆的振動方程和應力分布函數038
2.3 金屬在變形區內的流動特點分析040
2.4 超聲波拉絲效應數學建模043
2.4.1 常規拉絲時塑性體力學分析043
2.4.2 非局部非線性摩擦模型045
2.4.3 微分方程的求解046
2.4.4 金屬塑性流動速度場及功率平衡分析048
2.4.5 超聲波作用下拉絲效應的數學模型051
2.5 數值計算與結果分析052
2.6 本章小結056
參考文獻056

第3章 縱振模態的超聲波拉絲059
3.1 縱向超聲振動繫統設計060
3.1.1 振動繫統壓電材料的選擇060
3.1.2 常用截面細杆的振動方程和應力分布函數061
3.1.3 換能器設計063
3.1.4 變幅杆設計065
3.1.5 模態分析066
3.1.6 諧響應分析067
3.1.7 瞬態分析068
3.2 換能器的電學匹配與性能測試068
3.2.1 阻抗分析儀分析結果069
3.2.2 激光測振儀分析結果070
3.3 縱向超聲振動拉絲實驗條件071
3.4 縱向超聲振動拉絲實驗與結果分析072
3.4.1 施加超聲振動對拉撥力的影響072
3.4.2 超聲振幅對拉撥力的影響073
3.4.3 拉撥速度對拉撥力的影響076
3.5 本章小結082
參考文獻083

第4章 正交模態復合式超聲波拉絲085
4.1 正交模態復合式超聲振動繫統的設計086
4.1.1 正交模態復合式超聲振動繫統的換能器設計086
4.1.2 正交模態復合式超聲振動繫統的變幅杆設計091
4.1.3 仿真分析092
4.2 正交模態復合式超聲振動繫統的振動性能測試095
4.2.1 激光測振儀測試095
4.2.2 阻抗分析095
4.2.3 不同變化規律097
4.3 正交模態復合式超聲振動拉絲的仿真研究097
4.3.1 壓應力分析098
4.3.2 摩擦應力分析099
4.4 正交模態復合式超聲振動拉撥銅絲實驗105
4.4.1 實驗條件105
4.4.2 正交模態復合式超聲振動拉撥銅絲實驗結果及分析105
4.5 正交模態復合式超聲振動拉撥不鏽鋼絲實驗109
4.5.1 小功率振子正交復合式超聲波拉撥不鏽鋼絲實驗109
4.5.2 大功率振子正交復合式超聲波拉撥不鏽鋼絲實驗110
4.6 正交復合式超聲振動拉撥鈦絲實驗結果及分析111
4.7 本章小結115
參考文獻116

第5章 縱扭模態復合式超聲振動拉絲119
5.1 縱扭模態復合式超聲振動繫統設計120
5.1.1 任意截面細杆的四端網絡法120
5.1.2 縱向振動夾心式換能器與變幅杆的設計以及等效面積法122
5.1.3 縱扭復合式振動振子的設計與分析126
5.1.4 斜槽參數變化對振子振動狀態的影響分析127
5.1.5 縱扭模態復合式超聲振動振子的動力學仿真分析133
5.2 縱扭模態復合式超聲波拉絲的仿真和機理分析137
5.2.1 縱向拉撥應力137
5.2.2 減徑區接觸應力和摩擦應力139
5.2.3 定徑區接觸應力和摩擦應力142
5.2.4 鈦及鈦合金絲的縱扭復合式超聲振動拉撥機理分析145
5.3 縱扭模態復合式超聲波拉撥鈦絲實驗分析151
5.3.1 縱扭模態復合式超聲振子的電學匹配152
5.3.2 縱扭模態復合式振動對拉撥過程的影響154
5.3.3 截面減縮率對拉撥過程的影響157
5.4 本章小結158
參考文獻159

第6章 多振子聚焦模態復合式超聲波拉絲161
6.1 雙振子空間交錯式超聲振動繫統162
6.1.1 雙振子空間交錯式超聲振動繫統的結構及原理162
6.1.2 雙振子空間交錯式超聲振動繫統參數選用163
6.1.3 雙振子空間交錯式繫統的縱振模態及響應分析166
6.1.4 雙振子空間交錯繫統參數對其振動的影響170
6.1.5 雙振子空間交錯式繫統的彎振分析171
6.2 三振子聚焦式超聲振動繫統173
6.2.1 三振子聚焦式超聲振動繫統的結構及原理174
6.2.2 三振子聚焦式功率疊加振動撥絲繫統設計174
6.2.3 三振子聚焦式撥絲繫統研究與結構設計175
6.2.4 三振子聚焦式振動繫統的模型建立及分析179
6.3 超聲振動繫統的鈦絲拉撥實驗研究187
6.3.1 撥絲繫統的振動測試及阻抗匹配187
6.3.2 鈦絲拉撥繫統的安裝及拉撥過程測試192
6.3.3 不同拉撥條件鈦絲表面質量196
6.4 本章小結198
參考文獻199

第7章 雙模具超聲振動拉撥繫統的理論與實驗研究201
7.1 雙模具超聲振動拉撥工作模式分析202
7.1.1 雙模具超聲振動拉撥工作原理202
7.1.2 超聲振動拉模型建立204
7.2 超聲振動作用對鈦絲拉撥力的影響207
7.2.1 雙模具同向振動對鈦絲所受拉撥力的影響207
7.2.2 雙模具反向振動時鈦絲所受拉撥力的影響210
7.2.3 不同拉撥速度下超聲振動對拉撥力的影響213
7.2.4 超聲波振幅對鈦絲拉撥力的影響215
7.3 超聲振子性能測試216
7.3.1 超聲振子的實驗模型216
7.3.2 縱向超聲振子的阻抗測試216
7.3.3 超聲振子的振型測試218
7.3.4 縱向超聲振子的振幅輸出特性測試219
7.4 雙模具超聲波拉絲實驗223
7.4.1 超聲波振動拉撥平臺的搭建223
7.4.2 不同拉撥速度下超聲波振動拉撥實驗225
7.4.3 不同振幅下超聲波振動拉撥實驗226
7.4.4 拉撥後純鈦絲表面質量檢測227
7.5 本章小結231
參考文獻232

本書主要圍繞振動模態復合式超聲波拉絲技術展開，內容涵蓋超聲波拉絲技術基礎知識、超聲換能器設計理論與超聲波作用下金屬塑性流動機理、縱振模態的超聲波拉絲、正交模態復合式超聲波拉絲、縱扭模態復合式超聲波拉絲、多振子聚焦模態復合式超聲波拉絲、雙模具超聲振動拉撥繫統的理論與實驗研究等。本書理論新穎，內容全面，對推動難拉撥材料的拉撥問題的研究具有指導意義。本書適合從事材料加工的工程技術人員、研究人員等參考使用，也可作為高等院校材料加工、機械制造等相關專業師生的參考書。