为了有效解决高速锥齿轮节径型行波共振问题,避免其发生开裂与失效等故障,研究高速锥齿轮行波共振的应力间接测量方法。分析高速锥齿轮行波共振原理,建立锥齿轮3D运算模型,设计结合了声波导管与电阻应变计两种方式的应力间接测量方案,实现对高速锥齿轮行波共振的应力间接测量。研究结果表明,当锥齿轮处于三、四节径行波共振模式时,应力集中于齿根弯曲处与辐板处,且辐板正面应力低于背面,四节径行波共振应力高于三节径;当锥齿轮上各测量点的峰值振动响应均出现在三节径前行波、五节径后行波以及四节径前、后行波振动模式下时,最高分频动态应力可达到116MPa,出现在测量点1与测量点4的五节径后行波位置;该方法可有效测量出锥齿轮行波共振下的转速、动频及动态应力,测量结果误差波动范围小,可满足高速锥齿轮行波共振的测量需求。

设计了能发射大功率超声波的超声波发声系统。该超声波发声系统采用火药燃烧（炸药爆轰）的方式产生高压高速气流;高速气流驱动哈特曼超声波发生器阵列产生大功率超声。超声波发声系统采用波导管对产生的超声波进行汇聚,在一定方向上发射,可以有效提高超声波的作用距离。单个超声波发声系统产生20kHz的超声,声功率可以达到百万瓦,最大有效作用距离可达54m。设计的大功率超声波发声系统完全可以达到作战要求。

依据电传输线理论和声电类比原理,推导出了管中为平面波时有限长均匀截面声波导管的等效电路,并通过等效电路分析法推导出了其阻抗转移公式.讨论了波导管输入阻抗与负载阻抗之间的关系.为声波导管的阻抗分析提供了一种新方法,从而极大地方便了声波导管的工程设计.

依据电传输线理论和声电类比原理,讨论并推导出了管中为平面波时有限长均匀截面声波导管的等效T型网络,并通过等效电路分析法推导出了其阻抗转移公式,为声波导管阻抗分析提供了一种新方法,使声波导管的设计更简便.