依据薄膜理论,分析了一种具体形状、径向极化压电圆管换能器的振动特性,在此基础上推导出不同振态下的径长位移特性以及集中参数等效电路,用有限元法分析了径长振动模态,得出谐振和反谐振频率.通过有限元模态分析表明,理论值与模拟值符合的很好,这对管状换能器的工程设计具有参考价值.

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.

超声换能器是在超声频率范围内将交变的电信号转换成声信号或者将外界声场中的声信号转换为电信号的能量转换器件,它是超声技术中的关键器件,其性能好坏直接关系到超声应用技术的效果和使用范围.由于超声技术的应用范围很广,且超声新技术层出不穷,因而与此对应的超声换能器的种类也很多.文章对不同应用背景下多种类型超声换能器的原理及设计进行了阐述,分析了不同类型超声换能器的性能参数及设计要求,简要总结了超声换能器的性能参数测试方法,并对超声换能器的发展趋势进行了一定的分析.

大功率超声作用于溶液时会产生空化效应，并影响溶液的物理化学性质，如电导率、液体粘度及液体表面张力等。文章对不同功率的超声作用于弱电解质溶液时其电导率的变化进行了实验研究，发现溶液电导率与超声波强度有关。当强度增大到有空化产生时，电导率开始减小；继续增大强度，溶液电导率减小到一定程度后有小幅回升现象出现。且液体内空化效应的出现将导致液体的电导率减小，空化达到一定强度时，空化效应引起的局部瞬态高温高压、冲击波和微射流导致的新导电粒子，会使电导率小幅回升。

文中为换能器的优化设计和性能改善提供一些有用的设计指南和解决措施,并对功率超声夹心式压电陶瓷换能器工程设计中的一些重要问题（即换能器各部分的功能及选择,压电陶瓷元件的位置优化,接触界面对换能器性能的影响与预应力的选择及影响等）进行了简要的分析.结论表明,文中所述对于优化设计、改善并提高性能具有参考和使用价值.

电磁超声换能器以其非接触性、无需耦合剂等优点代表了无损超声检测技术的发展方向。文章介绍了电磁超声换能器产生的波模类型及其在工业领域中的应用进展。

研究了矩形活塞声源幅射声场的特性.利用瑞利积分,计算了矩形活塞声源幅射声场的声压分布,画出了声压分布图,并分析了辐射声场的指向特性.结果表明,随着活塞尺寸的增加,声场指向性将变得尖锐.这一结论为进一步研究平面型声聚焦阵提供了理论基础.根据惠更斯原理,推出了由m个矩形活塞构成的相位阵的三维声压分布,并指出了辐射声场的指向性.

分析了超声马达的运行机理、椭圆运动的生成过程以及超声马达的结构和性能.通过对三相驱动的平板弯曲超声马达的研究,论证了弯曲振动行波形成的条件.结果表明,三个相位差为120°的振动波也可以合成椭圆振动.

在研究压电超声换能器电感电容匹配电路原理的基础上,分析换能器工作时,由于温度等环境因素变化而引起的各项电性能参数的改变及对匹配电路电抗性质的影响规律.提出调整其中部分匹配电容为变容二极管的方法,减小匹配电路电抗性质受到的影响,由此得到一种在一定变化范围内适应能力较强,在固定频率要求下应用于功率超声的电端匹配电路,理论分析及实验证明该法可行.

在等效电路理论的基础上,对大功率夹心式压电超声换能器的负载特性进行了研究.重点讨论了两种常用的负载,即超声清洗等液体处理技术中的液体负载以及用于超声加工和超声钻孔等技术中的固体负载.探讨了负载对换能器共振频率的影响.结果表明,对于液体介质,当液面的高度在一定范围内增大时,换能器的共振频率会降低.当液体负载横截面积增大时,液面高度对换能器共振频率的影响增大.对于固体负载,当超声加工工具的长度减小时,换能器振动系统的共振频率升高.当超声加工工具的横截面积较小时,工具长度对换能器振动系统频率的影响很小.