学位：工学硕士
学科：机械设计及理论
论文题目：超声波钻高低温驱动特性分析及试验研究
- 建立了全波长压电换能器的动力学模型，完成了换能器构型尺寸的设计及压电驱动材料的选型；通过模态分析获取了所设计换能器的一阶纵振工作频率，通过谐响应分析获取了换能器的机械振动特性，并结合两种仿真分析方法优选了换能器的尺寸参数。
- 利用瞬态热力学仿真分析了压电换能器工作过程中的温升特性和稳态温度场分布；在此基础上，研究了换能器在高低温环境和不同真空度下工作时的温度场分布；对由环境温度变化引起的频率漂移现象进行了研究，获得了高低温工作条件对换能器谐振频率的影响规律。
- 设计出一种具备高低温环境获取、钻压力施加以及温度采集控制功能的超声波钻高低温特性测试平台。
- 研制出全波长超声波钻原理样机，并为其匹配了包括自由质量块和钻杆等在内的钻具组件，利用高低温测试平台开展了超声波钻的驱动性能试验研究。通过试验研究了换能器的驱动特性、钻压力的合理取值范围以及超声波钻对不同钻进介质的适应能力。
所获奖项：
- 研究生一等奖学金