超声驻波悬浮作为一种前景广阔实验技术,其所提供的非接触环境已被广泛应用在材料制备、生物化学分析和非接触操控,此外,由于避免了表面限制和污染,超声悬浮液滴是研究液滴动力学、微量反应、液滴融合与蒸发、凝固态物理的理想系统。针对当前超声驻波悬浮/传输稳定性研究较少,本文采用仿真与实验结合的方法,对悬浮/传输稳定性影响因素进行了探讨。具体进行了如下工作:首先,进行了超声驻波悬浮/传输稳定性机理分析。建立了驻波声场等效弹簧振子模型;推导出声悬浮力、声弹性恢复系数等影响悬浮/传输稳定性的声场参数,并探讨了悬浮目标声场振动与换能器振幅、声场声压、声场时间平均势、悬浮目标密度、声弹性恢复系数之间的本征关系;基于换能器阵悬浮器,分析了超声驻波传输机理,并提出了影响目标传输稳定性的因素。其次,针对单轴式悬浮器进行了悬浮稳定性研究。建立了有限元参数化模型,对声场的三/四层谐振模式进行了预测,完成了悬浮点处声弹性恢复系数仿真;提出了一种结合计算机视觉(Hough圆检测)与FFT分析的悬浮目标振动检测方法;进行了不同声功率、不同悬浮目标密度、不同悬浮位置、不同辐/反射面距离条件下声悬浮稳定性实验,验证了驻波声场等效弹簧振子模型的正确性。最后,针对换能器阵悬浮器进行了传输稳定性研究。通过有限元仿真,研究了1×3换能器阵的悬浮能力,得到了适合传输的辐/反射面距离;重点研究了谐振腔结构尺寸参数(阵元间隙、辐/反射面距离、辐射面长度)对传输稳定性的影响;探讨了四种幅值调制函数下1×5换能器阵相向传输过程稳定性,重点分析了相向传输过程中的声压波动与最大声悬浮力波动;搭建换能器阵传输实验平台,进行了1×3换能器阵在不同辐/反射面距离下悬浮位置实验、不同阵元间距下悬浮位置实验、不同辐/反射面距离下目标水平振荡实验及1×5换能器阵相向传输实验。