成果介绍：通过仿真证明了各向异性将引起定子模态的劣化，仿真结果如图1所示，这种超声电机结构的定子外环固定，而定子内环自由。由于材料各向异性的影响，当定子节径数为奇数时，产生行波的两正交模态频率一致，而当节径数为偶数时，两正交模态频率发生分离并且在某些模态下发现了振形失真。在模态仿真基础上，基于哈密顿原理推导出单个正交模态的振动方程，然后利用推导出的单个正交模态的振动方程合成定子的行波方程并提取出不同模态下定子的行波轨迹，如图2所示。结果表明，由于B13模态没有发现明显频率分离和振型失真，因此其行波畸变程度总体小于其他模态。

　　用薄膜溅射工艺制备MEMS行波超声电机定子，制备工艺流程见图3,电机定子的显微镜图片如图4所示。采用多普勒测振仪检测了MEMS行波超声电机在B13和B14模态下的行波，测结果见图6,结果表明B13模态更符合高质量行波的要求，因为其行波更稳定。采用高速摄像机捕捉转子的运动(见图7),并分析计算出转速情况，测试结果如图8所示，工作于B13模态的电机转速明显更稳定。

   成果展示：

　　1、仿真证明了由于材料各向异性将引起定子的模态劣化，挑选出较优模态B13。

　　2、推导出定子振动方程，并计算出行波轨迹，理论证明了B13模态表现良好。

　　3、通过实验验证仿真和理论的结果，工作于B13模态的电机转速最稳定。综上；各向异性会引起MEMS超声电机行波畸变，但通过合理的利用B13模态将实现较高质量的行波。