由纵向振动换能器和前端弯曲振动辐射体组成的复合换能器在大功率超声领域有着广泛的应用。常见的弯曲振动辐射体有圆盘型和矩形板型两种。已有的研究较多集中在圆盘型辐射体,而对矩形板型辐射体的研究较少。一方面自由边界条件下矩形板弯曲振动的振动方程没有解析解；另一方面矩形板弯曲振动的振型比圆盘更复杂。矩形板的节线有沿长度和宽度两个方向,并且有的节线呈弯曲状,有的节线呈直线状,振动规律比较复杂。在矩形板辐射体中,节线只有平行于矩形板长边或宽边的振动模态叫条纹模态,条纹模态的节线较为平直。本文研究了条纹模态节线随矩形板长宽比变化的规律,对比总结了条纹模态的弯振矩形板辐射体与圆盘辐射体各自的特点。由于条纹模式的矩形板辐射体节线平直易于加工实现,实际应用中纵振换能器激振矩形板辐射体的中心,在这些模态上振动并进行声辐射。纵振换能器激振矩形板辐射体的中心,在以前的文献中,一般将纵振换能器视为点激振源,即节线在振动中保持本征振动时的平直性。实际应用中,特别是大功率应用场合,两者之间有一定的接触面积,接触面积的大小会影响矩形板辐射体的振动特性。本文针对实际应用中存在的这个问题,研究了激振面积对矩形板条纹模态振动特性的影响。在符合薄板定义的范围内,矩形板的厚度对其振型影响较小,可以忽略。我们研究的矩形板辐射体的厚度与线度之比在薄板的定义的范围内,即矩形板辐射体的振型只与矩形板的长宽比有关。研究清楚矩形板条纹模态随长宽比的变化规律,可以帮助我们设计矩形板型辐射体时利用节线平直的条纹模态。本文利用有限元数值计算方法,计算了矩形板一边长度不变,改变另一边长度时,长宽比从0.6依次增大到4.0的一组35块矩形板,频率在20kHz至40kHz范围内的所有条纹模态。总结了条纹模态随矩形板长宽比变化的规律。计算了激振源半径从2mm增加到16mm时,矩形板条纹模态的振型和振动位移。实际加工了长宽比不同的三块矩形板和不同激振面积的换能器,用激光测振仪(PSV-400)测试了不同激振面积下矩形板条纹模态的振型、板面节线,并与有限元数值计算结果进行了对比,得到了一些结论。具体工作如下：1、研究了矩形板辐射体的基本振型及条纹模式的振型规律。通过不改变矩形板辐射体短边的长度,长宽比从0.6增加到4.0,研究了条纹模式振动模态随矩形板辐射体长宽比的变化规律。总结得到一个固定的条纹振动模态会在一定比例范围内的矩形板中连续出现；一个矩形板会连续出现一些阶数的条纹振动模态；且振动节线平行于长边的(m,0)模式的条纹振动模态出现的几率比较小,振动节线平行于宽边的(0,n)模式的条纹振动模态出现的几率比较大。2、在上述的一组矩形板中,研究了随矩形板辐射体长宽比的增大其振动频率变化的规律。发现对于(m,0)模式的条纹振动模态,振动频率随长宽比的增大而减小；对于(0,n)模式的条纹振动模态,振动频率基本上不随长宽比的增大而变化。矩形板条纹模式的振动阶数m和n的大小与其振动频率的大小没有一定的关系,振动阶数高的模态其振动频率不一定大于振动阶数低的模态。3、对比圆盘型辐射体和矩形板型辐射体的外形、振型和振幅,发现圆盘较为简单,而矩形板外形相对复杂,可控影响声场的因素更多,长宽比不同的矩形板,同一条纹模态的振型也会有所变化,而对圆盘来说同一模态的振型基本没有变化。矩形板弯曲振动时的振幅比在圆盘上的分布更均匀。4、研究了激振面积对矩形板辐射体条纹模态振型和振动位移的影响。发现激振面积对(m,0)模式的条纹模态和(0,n)模式的条纹模态的影响不同,对(m,0)模式的条纹模态影响较大；对(m,0)模式的条纹模态中偶数条振动节线的矩形板和奇数条振动节线的矩形板影响也不同。对奇数条振动节线的影响较大。5、用激光测振仪实验测试了三块不同激振面积下矩形板的振型、节线分布,并与有限元计算结果进行了对比,与有限元计算结果吻合较好。