直线超声电机由于具备许多优良的性能,在微型机械、机器人、精密仪器仪表、日用家电等领域显示出了巨大的开发潜力.目前世界许多国家都在研究、发展和应用直线超声电机.本论文提出了一类方圆形行波型直线超声电机振子,基于有限元数值模拟、面内弯曲振动模态、优化设计以及结构设计等方面对该类超声电机振子进行了系统的研究,为该直线超声电机的试制以及系列化奠定基础.本论文的主要研究内容综述如下:1.对一类环形直线超声电机振子模型展开分析,确定具有对称结构的方圆型直线超声电机振子作为研究对象.2.分析了方圆形行波直线超声电机振子面内弯曲振动模态激发原理.3.基于方圆型行波超声电机振子的有限元模态分析的规律:奇数阶模态的两正交模态,分别关于x、y轴(振子的两个几何对称轴)对称,方圆型超声电机含陶瓷片振子的结构保持对称特性.4.通过有限元方法,对方圆形行波直线超声电机振子固有频率以及模态进行了数值模拟.5.基于ANSYS有限元分析的优化设计模块,以振子主要结构参数为设计变量,以相临两阶频率差最小为目标函数,对方圆形行波直线超声电机振子进行了动态优化设计.6.讨论了方圆形超声电机振子的支撑方案,并给出切实可行的相关结构设计.7.依据优化设计结果,试制了方圆形行波型直线超声电机振子,并对该振子进行一系列的实验研究.