在功率超声清洗系统中，压电振子作为换能器的核心部件，其性能直接决定了能量转换效率与清洗效果。为实现更高效的机电耦合，近年来研究人员开始探索复合结构振子的创新设计。一种典型的改进方案是采用阶梯型变截面振子，通过优化径向尺寸的突变点位置，使得谐振频率与反谐振频率的差值显著缩小。实验表明，这种结构能将机械品质因数（Q_m）提升至传统圆柱振子的1.8倍，同时降低横向振动对轴向输出的干扰。此外，在PZT-8陶瓷片与前后金属盖板之间引入柔性过渡层，可有效缓解热应力集中问题，使振子在连续工作2小时后温升控制在15℃以内。为适应高频清洗需求，部分研究团队尝试将压电纤维复合材料（MFC）嵌入振子阵列。这种设计通过纤维定向排列实现各向异性激励，在40kHz工况下声压级提升约6dB，且电极损耗率下降30%。值得注意的是，多模态耦合理论的发展为振子设计提供了新思路——利用弯曲振动与纵向振动的协同效应，可在不增加驱动电压的情况下扩大辐射面积，特别适用于异形工件的清洗场景。未来，随着3D打印技术在压电材料成型中的应用，具有复杂拓扑结构的梯度功能振子或将突破现有性能瓶颈。而基于深度学习的动态参数优化算法，则有望实现振子工作状态的实时自适应调节，推动超声清洗向智能化方向发展。

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