针对超声波轴线声压对平底孔缺陷回波声压影响的问题，研究了基于当量法的超声探伤方法。首先，从点声源到声轴线上一点处的声压模型出发，通过菲涅尔近似理论，建立了声轴线的发射声场，得到了平底孔反射体的回波声压模型。对平底孔反射体的回波受平底孔尺寸、平底孔深度、声源尺寸、发射频率的影响进行了理论上的分析，并进行了实验模拟。结果表明，所建立的模型能对定量的无损评估有一定的指导意义。

介绍声表面波高精度１５路延迟线组的基本原理及构成方式，并给出了实验结果。

研究了正交异性压电复合材料（OPCM）换能器的驱动特性,采用1-1型OPCM制备了换能器,对其驱动原理及正交异性进行了理论分析。通过数值仿真和实验测试了其在横观正交方向上不同的压电特性,即正交异性,并得出正交比,该特性可聚集特征信号的能量,从而提高结构损伤的定位精度。OPCM超声换能器模拟与实验测试结果一致,研究表明,这种新型换能器具有明显的正交异性,能在特定方向产生定向应力波,其驱动性能优于片状压电元件。

夹心式压电换能器是多种设备的核心器件。该文提出了对换能器前后两部分分别设计和仿真的方法,比传统的按整体进行计算和仿真的方法实现了更高的仿真设计效率：首先,对前后部分分别进行仿真与优化,实现前后部分的谐振一致性;其次,把前后部分模型整合实现对整体的仿真和调整;最后,按最优方案制作换能器,并与传统方法设计的换能器进行实验对比。通过实验证明,按照该文提出的方法,加工装配的换能器不仅研制周期短,且品质因数高、谐振阻抗小、有较大的有效机电耦合系数。

利用有限元法和边界元法相结合的方式,对I类凹筒结构弯张水声换能器进行了全面的分析。具体方法是借助于网格模型数据和计算结果数据共享的思想,将有限元法的结构、振动分析优势同边界元法的声场分析优势互补起来。相关试验表明,这种相结合的分析方式更全面、准确,是对水声换能器性能分析和优化设计手段的有益完善。

在主动式声纳系统中,信号产生器、功率放大器和发射换能器等组成的发射机是不可或缺的。传统的水下声纳发射机存在效率低,功率小,带宽窄,功能简单及易损坏等缺点。该文提出了一种大功率、小体积且包含信号产生、监控与通信等功能的智能宽带声纳发射机的设计方案。该方案以现场可编程门阵列（FPGA）为核心,采用移相脉宽调制（PWM）的D类功率放大器结构。湖试和海试表明,以此方案设计的声纳发射机达到了1.03 kW的平均输出功率、84%的效率及50%的带宽。从制成至今2年时间,发射机工作一直稳定可靠。

以基于二维简正模式的微机电系统（MEMS）超声分离器的结构模型为研究对象,首先根据声电类比原理,得到超声分离腔的二维等效电路模型,通过该模型分析计算二维简正模式的谐振频率;接着通过Ansys软件对MEMS超声分离器进行有限元的仿真分析,验证了等效电路模型的可行性,并得到了最佳激发频率;最后在实验中分别采用单片PZT激发（2,1）阶和双片反相位PZT激发（1,1）阶的简正模式,均取得了一定分离的效果。

研制了一种用于制作生物微阵列的超声聚焦微喷系统。与用以制作生物微阵列的其他微喷方法相比，超声聚焦喷射具有过程温和，无堵塞等优势。为了提高微阵列的整齐性，减少喷点的直径和昂贵试剂的用量，提出了向下隔离喷射的设计。实验证明，利用该系统可以制作出排列整齐、喷点直径小于Φ100μm，大小均匀的微阵列。