从理论和实验两方面研究了基于行波模型的结构梁响应控制方法.在梁及压电陶瓷作动器等处采用行波理论模型,导出了抑制柔性梁中行波传播的主动控制律及相应的控制补偿器.这是一个具有超越函数的补偿器,并在100～300 Hz的中频段,根据近似拟合的补偿器进行了主动控制实验研究,实验结果达到了50%的良好的控制效果.

针对一维波导在边界，接头，外加激励，复杂约束情况下的行波散射规律进行了深入研究，导出反映入射波，反射波及激励向量关系的散射矩阵表达式，对两杆波导接头，欧拉梁与杆波导接头及受到横向和转角约束的波导的反射透射系数给了了详细的推导，最后用行波法求解了封闭杆系统的固有频率，取得了一些有价值的研究成果。

以自行研制的基于径向伸缩模态的超声波粉体输送装置为例，阐述了超声波粉体输送装置的结构和输送机理。分析了这种新型粉体装置具有结构简单、易于控制、适于定量输送少量或微量粉体的特点，并根据细管振动模态的不同对超声粉体输送装置进行了分类，介绍了研究现状及其应用前景，指出了目前存在一些主要问题及今后的研究方向。

提出了一种新型模态转换压电钻。该压电钻将钻头斜向安装在定子基体上,形成一个纵弯模态转换器。利用压电陶瓷的逆压电效应使定子基体产生纵向振动并通过纵弯模态转换器将该纵向振动转换成钻头部分的局部弯振,从而在钻头端部合成为椭圆运动,为切削及钻孔提供动力。利用有限元分析软件ANSYS对压电钻进行结构设计,仿真了钻头在设计工作频率下的切削轨迹。根据仿真结果试制了一台样机,对该样机进行了激光扫频实验,结果表明,样机工作频率为56kHz,切削频率可达336×104次/min,切削幅度则可控制在微米级。实验表明该样机配上普通牙钻,可在普通打印纸、硬纸板、铝板、钢板上进行切削、钻孔等操作。

针对杆截面的突变会降低振动波传输效率的问题，提出基于连续变截面兰杰文振子的设计方法。讨论杆截面的突变对振动波传播的影响，研究连续变截面杆的振动放大系数和功率流特性，并给出连续变截面杆的轮廓函数。最后设计了具有连续变截面振子的直线电机，该电机最大推力为21．4N，最大速度为235mm／s，推重比为25（驱动电压峰峰值为300V）。试验研究了电机的速度一频率、速度一相位差、速度一电压之间的规律，结果表明该电机具有良好的输出特性。