基于机电类比原理，从特殊形式波动方程出发，推导出了指数形变截面声波导管的等效电路，从等效电路推导出了声波导管的阻抗转移公式．讨论了指数形波导管输入阻抗与负载阻抗之间的关系，并对其声传输特性进行了分析，为变截面声波导管的阻抗计算及工程设计提供一种简便而有效的等效电路分析方法．

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.

对复合管压电超声换能器在液体中的声辐射负载特性进行了研究.推导出换能器在液体介质中的径向声辐射阻抗.在等效电路的基础上,得到有载复合管压电超声换能器的频率方程,探讨了有载复合管换能器的输入阻抗随液面半径变化的关系.数值计算表明,随着液面半径的增大,换能器径向辐射阻抗的模在0-∞周期性变化.换能器在液体负载下会产生谐波共振,谐波数目随液面半径增大而增加.此外,换能器的共振频率随液面半径按半波长整数倍呈现周期性变化,反映驻波声场的特点.通过实验测量了复合管换能器在水负载介质中的共振频率及谐波共振频率,理论和实验测量结果吻合较好.

对一种圆管形径向复合压电陶瓷超声换能器径向振动特性进行研究.该换能器由径向极化薄壁压电陶瓷短圆管与薄壁金属短圆管径向复合而成.基于弹性力学理论和机电类比原理,建立了换能器径向振动机电类比等效电路,并推导出其径向共振频率、反共振频率方程及有效机电耦合系数的解析式.实验加工了一些径向复合换能器样品,并对其径向共振频率及有效机电耦合系数进行了测试.结果表明,理论与实验测试结果相吻合.