利用力学拓动系统和电路之间的类比原理，给出了均质细杆纵振动的等效机械网络图。采用机械阻抗分析方法，建立了超声变幅器的输入阻抗和变幅比的数学表达式，讨论了不同负载阻抗下超声变幅器的振动性能，分析了超声变幅器的变幅比与换能器辐射阻抗之间的关系及应用条件。文中给出的结果，同样适合于分析复合超声变幅器，因此可为设计高效能的超声变幅器提供理论参考。

多种材料的阶梯环盘负载与变幅杆共同组成了功率超声纵弯谐振变幅器,在超声加工、超声处理等领域有着广泛应用。为了快速准确地对纵弯谐振变幅器进行设计,提出了一种基于Mindlin理论的变幅器设计方法。基于Mindlin理论求出了中厚环盘单元的位移、转角、弯矩和剪力的解析表达式。通过振动单元间的连续条件和边界条件,建立了纵弯谐振变幅器的振动模型与频率方程。基于该振动模型,利用MATLAB/GUI开发了纵弯谐振变幅器尺寸设计软件。通过理论计算设计了纵弯谐振变幅器,并进行了有限元模态分析、阻抗分析试验和超声谐振试验。仿真与试验的结果证明,基于Mindlin理论的纵弯谐振变幅器设计方法所设计的纵弯谐振变幅器的谐振频率与设计频率相符合,具有较好的设计精度,可为变幅器设计提供参考。