超声驻波悬浮传输技术作为一种非接触式传输技术,广泛应用于生物、化学、材料及机械等科学领域,但关于利用对置式换能器阵装置实现一定应用的研究较少,因此本课题所研究的对置式换能器阵声场性能仿真与实验,将对置式换能器阵分为同轴阵元与非同轴阵元,通过仿真与实验分析这两种模式下对应声场性能,从而实现一定的应用。具体研究内容如下:首先,进行对置式换能器阵形成声场的分布规律的理论分析,推出波动方程,在两阵元同轴的情况下,推导声场中声压、质点速度、时间平均势、声辐射力等参数的分布规律,分析相位差对声场强度的影响,得出驻波声场形成的条件;对非同轴阵元形成的声场进行二维空间理论分析;比较不同换能器阵形成声场的特点,当两阵元一端振动一端不振、两端同向振动、两端相向振动时,形成驻波声场的条件不同。其次,针对两同轴阵元形成声场进行驻波形成与轴向悬浮传输的研究。通过仿真与实验分析谐振频率、工作频率、阵元振幅、测量位置、测量角度等参数对单阵元声场声压的影响;通过仿真与实验分析谐振腔高度与阵元间相位差对驻波声场的影响,得出不同驻波谐振模式下小球的悬浮位置与各参数之间的关系;可通过调节谐振腔高度与相位差实现悬浮小球沿轴线方向上的非接触传输,实现多个物体同时悬浮并传输。最后,通过仿真与实验对非同轴阵元声场中驻波的形成与势阱位置进行研究。将阵元声波传输路径进行规划,通过仿真研究辐射面位置、辐/反射面距离、阵元倾角等几何位置参数与耦合声场之间的关系,通过实验分析几何位置参数与势阱位置的关系,总结出各参数对声场性能的影响,如:当两阵元相位差为π,两辐射面与反射面距离之和为半波长偶数倍时,谐振腔中形成驻波声场,可实现小球悬浮于该声场中的势阱位置。