根据传统解析法、四端网络和有限元分析法综合设计了超声拉拔振动系统，利用有限元软件ANSYS对振动系统进行了模态分析和谐响应分析，得到了振动系统的振型、谐振频率和振幅放大系数。利用阻抗分析仪和工具显微镜对振动系统进行了测试。实验结果表明，理论设计、分析与实际情况符合良好，且此振动系统在超声拉拔实验中正常工作。

以整个超声振动系统为研究对象，根据力电类比原理，利用计算机辅助测量导纳圆。基于导纳圆求得不同工况下振动系统的谐振频率fs和机械品质因数Qm。对比研究其变化规律并对其变化原因进行定性分析。研究表明，fs、Qm随工具杆工作深度的增加而普遍降低；负载温度越高fs、Qm下降越明显；负载粘度增大，fs、Qm均有不同程度的降低；负载横截面积增大，fs略有提高，而对Qm的影响相对较小。在此基础上，同时考虑生产条件及加工要求，确定振动系统与超声波发生器的最佳电端匹配，对铝合金超声铸造具有一定的参考价值。

为进行硬脆材料的旋转超声加工,研制了智能超声波发生器.类比于数控插补原理,提出了粗精频率跟踪的自动控制方案,即: 频率粗调由软件实现,频率精调由锁相环电路实现.对振动系统恒定振幅控制进行了理论分析.实验结果表明,研制的智能超声波发生器频率跟踪迅速准确,并能实现振动系统的恒定振幅控制,可以实现振动系统的自动运行.

给出了有限元法求解压电耦合振动的原理,利用有限元软件ANSYS对手柄振动系统进行了模态分析和谐响应分析,得到了精确的纵振动振型以及刀头的振幅、系统振幅放大系数等结果.并分析了施加的电压、压电片数和阻尼对刀头振幅的影响.利用动态信号分析仪对手柄的谐振频率进行了测试,结果与有限元计算的谐振频率非常接近.

塑料制品种类繁多，应用广泛。在生产过程中用超声塑料焊接机对热塑性硬质塑料制品进行焊接，与用溶剂粘接或用烙铁熔接等方法比较起来，有许多优点。超声塑料焊接，焊接时间很短，操作简便而安全，焊接过程自动化，焊接牢固，焊缝平整美观，被捍接件不会变形，不必加入液剂和焊剂，没有污染。超声塑料焊接技术的应用，在国外已有近二十年的历史，焊接机的型号和规格已经系列化。近年国内一些工厂先后引进了国外生产的超声塑料焊接机，用于塑料制品如自行车尾部的盆料反光器、化妆品塑料容器、打火机塑料外壳等的焊接，但国内尚未见有超声塑料焊接机产品。

超声加工技术是在传统制造加工技术中,对工件或者工具施加沿一定方向的可控的超声频振动而形成的一种新型加工技术,其具有提高加工工件表面质量、减小加工工具磨损、降低加工区域温度及减少切削力等诸多优点。介绍了超声加工技术在超声振动系统、加工工艺参数、超声复合加工和深小孔加工等方面的研究进展,概括了各项研究的加工特点。综合近年来对超声加工技术的研究进展,分析了对超声加工技术研究中存在的待解决问题,并阐述了未来超声加工技术的发展趋势。