本项目属于声学领域的基础和应用研究,在国家自然科学基金项目和陕西省自然科学基金的支持下,围绕声波与物体相互作用的机理及其物理实现,开展理论建模和声学驱动系统的研制,主要科学发现点如下:(1)在国际上率先提出计算声学高斯波束系数的有限级数法。该方法通过将高斯波束展开成部分波级数,借助波束展开系数计算粒子在非平面行波声场中的声辐射力,为不同波束声辐射力的计算提供了理论基础;(2)利用声学中的镜像原理,开创性的提出了计算有界空间粒子声辐射力的计算方法,将声辐射力的计算理论从无界空间扩展到有界空间。通过将粒子和镜像粒子的散射声场分别在不同的坐标系进行展开,然后再借鉴柱函数的变换加性定理,推导出了界面附近柱形粒子的声辐射力,并利用数值仿真计算了不同材料粒子在距离界面不同位置的声辐射力;(3)提出利用声学换能器的复合振动进行物体运动控制的方法,依据换能器弯曲振动和纵振动的耦合振动,设计了可用于机器人关节的多自由度超声马达,并给出了可用于机器关节的转子支持结构。同时设计了切向极化高机电转换效率的声学换能器。项目涵盖 8篇相关论文和 2篇国家发明专利,项目的 8篇代表性论文均发表在声学领域主流期刊,包括:J. Acoust. Soc. Am.、Ultrasoics、Ultras. Medi. Bios、Sensors and Actuators:A等。