听力损伤是一种广泛影响人类日常生活的疾病。根据耳内损伤部位的不同,听力损伤可分为传导性和感音神经性听力损伤。对于传导性听力损伤患者而言,可通过耳显微手术来重建听力。对于感音神经性听力损伤患者而言至今无有效的手术及药物治疗方案,只能通过佩戴助听器来改善听力。但助听器存在高频增益小、伴有声反馈、耳道堵塞等问题。植入式助听装置作为一种听力损伤治疗方案可用来解决上述问题,圆窗激振式人工中耳即是其中一种。但临床研究显示,现有的圆窗激振式人工中耳作动器存在术后听力补偿效果不稳定,个体差异较大,且补偿效果低于理论预估值的问题。这是由于现有圆窗激振式人工中耳作动器作用端和圆窗膜尺寸不匹配、无稳固支撑结构和无法监控初始压力造成的。针对上述问题,对人工中耳核心部件作动器的工作环境及植入方式进行研究,并设计变刚度支撑式压电作动器来解决上述问题。具体为:（1）针对圆窗激振式人工中耳作动器的工作环境及植入方式进行研究,分析面神经隐窝和圆窗龛的相关尺寸,结合现有圆窗激振式人工中耳作动器的不足初步设计了一款变刚度支撑式压电作动器。即针对电磁式作动器的易受磁场干扰的缺陷采用压电叠堆作为激励源,并为压电叠堆设计位移放大器来减小功耗;针对现有圆窗激振式人工中耳作动器无稳固支撑结构和无法监控初始压力的问题,在激励源后端添加变刚度结构,实现变刚度及变长度的功能。（2）研究位移放大器的受力情况,基于欧拉-伯努利梁公式和卡式定理建立位移放大器的理论模型,进而分析位移放大器几何尺寸对位移放大器性能的影响,综合考虑位移放大器尺寸限制和可加工性,使用粒子群优化算法优化了位移放大器。基于优化结果建立压电叠堆和位移放大器的有限元模型,进而验证位移放大器性能。（3）建立作动器-人耳耦合模型,基于该模型研究作动器参数对作动器听力补偿性能的影响,并优化所设计的作动器。研究发现作动器后支撑刚度会影响作动器的共振峰,随着后支撑刚度的增加,镫骨底板速度的共振峰会向后偏移,综合考虑作动器工作频段及作动器尺寸限制来优化作动器后支撑结构;作动器耦合头直径会影响作动器全频段输出,随着耦合头直径增大,镫骨底板速度全频段增加,基于圆窗膜尺寸及作动器性能优化作动器耦合杆;作动器压电叠堆层数同样会影响作动器全频段输出,随着压电叠堆层数增加,镫骨底板速度同样全频段增加,参考作动器尺寸限制和压电叠堆可加工性优化压电叠堆。（4）加工作动器样机并搭建实验台测试作动器性能,即搭建作动器静力测试实验台,测试作动器监控初始压力功能,结果表明最终设计的作动器可以监控作动器作用于圆窗膜上的初始压力;并搭建作动器动态性能测试实验台,测试作动器样机的动态特性,测试结果表明最终设计的变刚度支撑式压电作动器动态性能良好,可以满足圆窗激振需求。