摘要：与一般超声波电机依靠定、转子之间的摩擦来传递能量不同，非接触型超声波电机的定、转子并不直接接触。该文介绍了液体媒质超声波电机的基本结构及运行机理，阐述了电机运行过程中能量传递的基本过程，揭示了液体中的雷诺应力是电机声流场的驱动力。文章基于Kuznetsov非线性波动方程有限元方法，对液体媒质超声波电机内部声流场进行数值仿真。由声场中的液体微粒振动速度计算声流场驱动力，随后在流体域内用有限元法计算液体的流速。仿真中分别考虑了声场衰减、定子驱动电压及声场非线性对声流场驱动力与液体流速的影响。在数值分析的基础上，对电机运行过程中存在的饱和流速问题进行了进一步的分析。实验结果验证了有限元分析的有效性。

关键词：超声波电机 非接触 有限元 液体 雷诺应力 

单位：天津大学电气与自动化工程学院; 天津市南开区300072