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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利一种用于超声辅助钻取采样装置的低功耗拍行波驱动方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119737116B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-02发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411796482.6，技术领域涉及：E21B7/24；该发明授权一种用于超声辅助钻取采样装置的低功耗拍行波驱动方法是由李晓牛;杨峰设计研发完成，并于2024-12-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用于超声辅助钻取采样装置的低功耗拍行波驱动方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种用于超声辅助钻取采样装置的低功耗拍行波驱动方法，包括：驱动控制系统给一组高频正弦波信号和一组低频正弦波信号，叠加形成新的拍频波信号；通过拍频信号驱动超声换能器，超声换能器的电陶瓷片发生机械变形从而激发超声钻的纵向振动；两组正弦波的叠加产生的拍行波在超声钻平均功率不变的情况下增加了最大振幅，进一步提高超声辅助颗粒运动的效率，降低了主轴的临界转速，增加了对土壤颗粒的采样效率，减少了系统整体的能源消耗；另外，在超声钻杆的非激励端设置被动阻尼段，吸收激励端传过来的行波，避免驻波的产生。

本发明授权一种用于超声辅助钻取采样装置的低功耗拍行波驱动方法在权利要求书中公布了：1.一种用于超声辅助钻取采样的低功耗拍行波驱动方法，其特征在于，包含以下步骤： S1.输入一组高频正弦波信号和一组低频正弦波信号，叠加形成新的拍频波信号，利用所述拍频信号激励超声换能器，超声换能器的压电陶瓷片发生机械变形从而激发超声钻的纵向振动； 通过调节高频正弦波信号和低频正弦波信号的间断周期与间断时间，从而调节超声钻的平均功率；其中高频正弦波信号和低频正弦波信号的间断周期T1、连续时间T2如下公式： 其中，f1为低频正弦波信号的频率、f2为高频正弦波信号的频率； 其中，低频正弦波信号根据系统整体结构确定，频率计算公式为： 其中，k为整体系统的等效刚度，m为颗粒质量；低频振动时，颗粒与超声钻之间的作用力表达式为： 其中，kc为颗粒与钻面间的等效接触刚度，δ为颗粒的静变形量； 高频正弦波信号根据系统整体结构确定，频率计算公式为： 其中，L是钻杆的有效长度，E是材料的动态弹性模量，ρ是材料的密度； 超声钻的振动为两组正弦波叠加形成拍行波，两组正弦波为： 其中，A1和A2为两组正弦波的幅值，ω1和ω2为两组正弦波的角速度，和为两组正弦波的初相位；两组正弦波的表达式为： 两组正弦波叠加为： 其中，A12为为拍频幅值，并随着时间的变化而变化，幅值的表达式如下： S2.驱动控制系统给主轴旋转电机直流电压，驱动主轴旋转电机，电机的输出端通过传动轴与超声钻相连，通过键连接传递扭矩，带动超声钻做旋转运动。

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