近场超声悬浮是一种基于气体挤压膜原理的新型支承方式,有着重要的应用前景,但到目前为止,其悬浮机理还没有完全被解释清楚。通过理论研究和实验分析阐述了超声波激励的挤压膜的特性。证明了超声激励的挤压膜具有较大的承载能力,能够支承自由悬浮的物体。压电气体挤压膜装置由压电堆、聚能装置、激励托盘、超声挤压膜、悬浮物体五部分构成,其工作机理涉及到电、固、气、声等多场的耦合作用。各元素的耦合特性决定着挤压膜的特性。本文首先建立了和模型相适应的气体挤压膜压力方程、压电换能器机电耦合方程、聚能器的振动方程、以及自由悬浮体的运动方程,确定了较为切合实际的各场定解问题的边界条件及初始条件。在此基础上,通过应用ANSYS软件和MATLAB程序对各控制方程进行了耦合求解。在数值求解过程中,通过挤压膜厚的变化将激励托盘和悬浮体联系起来,实现了各场的耦合作用。实验研究分为悬浮验证实验及线型导轨设计两部分。其中悬浮实验是对所做的理论研究结论的验证。包括压电堆的制作、聚能变幅杆的设计与加工,激励电源、位移传感器及放大器的选择与调试,传感器信号的数据采集与数据后处理。线型导轨是能够应用在生产实践领域的一种无摩擦或极少摩擦的承载运输装置,它利用压电陶瓷和弹性铰链产生的超声挤压膜具有承载能力,它是超声挤压膜悬浮理论应用的一种探索和实践。