模态频率和定子内外径之比的关系平面内弯曲模态（n，m）按n和m的取值不同而

不同，本文仅就常用模态（1，1），（2，1），（3，1）进行分析。为使计算结果更精

确，将原来定子有限元模型的单元进一步在圆周方向上划细，由周向的 30份加细为60份。

在情况1中，设定陶瓷片厚度均为1mm，钢片厚2mm，定子圆环外径为30mm，定子

圆环内外径之比从0.1开始取值至0.8为止，每次增幅取为0.1.具体结果如所示。

　　可知，（1，1）模态频率值随定子圆环内外径之比的增大反而有一个上升的过程，

而后略有下降。从总体上看，频率值变化幅度很小。（2，1）和（3，1）模态频率值随定

子圆环内外径之比的增大而明显下降。在情况2中，仍设陶瓷片厚度均为1mm，钢片厚

2mm，定子圆环内外径比为0.4，定子圆环外径从10mm开始取值至50mm，每次增幅

为10mm.具体计算结果如所示。

　　定子共振频率与外径的关系定子共振频率与钢片厚度的关系2结论通过对利用面内弯

曲模态超声电机定子的有限元分析，得出了此种电机定子的振动模态，并对其中常用的

模态的频率影响因素进行了分析。

　　在选择频率值的大小时，改变下述结构参数均可使频率值的大小按一定趋势改变：

定子圆环内外径之比；定子圆环外径或者内径；陶瓷片与金属弹性体的不同厚度比。在进

行此种电机的定子设计时应按下述步骤进行：确定电机的工作频率的大致范围；确定电

机定子圆环内外径之比；确定电机其他结构参数。上述结论为利用面内弯曲模态的超声电

机的设计提供了理论依据。