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提出了一种正交复合夹心式压电超声换能器。换能器由共享的中心耦合金属块、多组压电陶瓷晶堆和外围金属圆柱复合而成。利用功率合成技术和弹性体耦合振动机理，实现换能器的高功率正交复合超声振动。推导了正交复合夹心式压电超声换能器等效电路及共振频率方程，采用有限元法对换能器的振动性能进行了仿真，基于等效电路法和有限元法计算结果，加工制作了换能器实验样品。结果 表明，该换能器具有反相和同向双基频纵向正交复合振动模态，可作为一种双基频、多维输出大功率超声换能器应用于超声加工或处理领域。