设计一种垂直型的双纵向超声波椭圆振动切削装置,通过特制的柔性金属机构连接两组纵向复合式换能器。运用解析法确定了换能器和变幅杆的结构尺寸。在此设计基础上,利有限元分析方法对双纵向超声波椭圆振动系统做了模态分析和谐响应分析,得到了能满足振型、节点位置、频率要求的系统模型。谐响应分析结果表明(1)该系统能够合成超声波椭圆轨迹;(2)刀具输出与换能器输入的两相振动相位差非常接近;(3)通过调节激励信号的相位差可以改变超声波椭圆轨迹的形状。

目前水力发电厂大坝渗漏排水系统结垢严重,造成排水泵频繁停机,严重影响生产。基于超声波除垢的方法,文中对用于除垢的磁致伸缩超声波换能器进行设计和研究,最终确定磁致伸缩换能器工作频率为24 kHz,功率为150 W。完成了换能器振子和振幅杆的材料选择与结构设计,振子采用窗形结构,变幅杆采用圆锥形平滑过渡的阶梯型结构,计算确定了线圈的匝数和工作电流与电压,对振幅杆进行了仿真和模态分析,仿真结果与设计目标的误差小于2%。

在研究用声波检测下稳定煤层厚度的基础上，应用弹性波的反演方法，设计了残采煤层厚度检测仪，介绍该仪器的结构和工作原理，及软、硬件特点。

分辨力是超声探伤用换能器的关键指标，本文从理论和实验两方面探讨了如何利用机械阻抗均匀过渡法提高换能器分辨力的有关问题。

通过数值计算和实际测量，研究了双锥面透镜聚焦换能器产生的声场，证实其能产生较细长的聚焦声束，且透镜的形状参数对声场分布有明显影响。

本文从超声检测原理出发，针对超声检测中近场区内缺陷难以准确定量的问题，利用计算机数字信号处理技术，通过对不同换能器进行频谱分析，计算各换能器声轴线上声压分布曲线，并进行对比实验，探讨了超声检测中声轴线上声压分布的一般规律。为提高超声检测的可靠性，并最终解决上述问题提供了理论和实验依据。

推导晶堆的机电状态方程时，选用的是恒定电位移及恒定应力时的压电方程，最后设计计算时却又用的是恒定电场下的声速。文章通过对等效声速表达式的展开，分析了这种替代所带来的误差，并从电边界条件这个角度，阐明了这种替换的物理意义。