目前在金属塑性加工领域，为使产品质量满足更高的要求，常采用在传统技术基础上对工具施加超声振动的方式，如超声冷拉拔金属管、丝等，需要在拉拔的同时对模具施加超声振动。超声拉拔能减少拉拔能量消耗，具有显著的节能效果。同时产品的表面质量、成材率及拉拔道次等多种方面相对于传统拉拔效果有较大提高。目前，超声拉拔技术主要采取纵向（材料拉拔方向）施加超声振动，由于纵向面积较小，难以实现大功率合成（因能连接的超声振子数量少）。而在超声波拉丝技术中，有学者对正交复合振动超声冷拉拔金属丝进行了研究。该方法的特点是在材料纵向及横向（半径方向）同时施加超声振动。该研究表明，正交复合超声振动拉拔相比于单一纵向拉拔，在减少拉拔力、提高拉拔效率及改善材料表面质量等诸多方面具有更显著的优点。但目前的正交系统，在横向方向施加的超声振动不均匀。为此，本文提出一种狭缝式环形超声聚能器。该聚能器的特点是沿其半径方向透开一系列的狭缝。此方法既改善了聚能器的机械性能;又增加驱动超声换能器数量，从而能大幅提高超声功率的合成容量。并在超声拉拔管材等工程技术具有良好的应用前景。　　本文首先对环形聚能器的径向振动特性进行了研究，推导了聚能器做纯径向振动时的机电类比等效电路方程及位移振幅放大系数，并进行了数值仿真分析和实验验证，最后在聚能器径向合成几个（三个及以上）微型PZT4压电片对其共振频率进行了测量。硕士期间主要进行了如下工作:　　1.研究了薄盘及厚盘环形聚能器的等效电路、径向振动共振频率方程及其位移振幅放大系数。运用大型通用有限元软件ANSYS对其径向振动特性进行了仿真分析，比较了两者间的相同及不同之处。　　2.建立了沿径向开扇形狭缝的环形聚能器模型，对其径向振动机电类比等效电路进行了推导，得出其径向振动共振频率方程，研究了其在不同内外半径比下的位移振幅放大系数曲线，对其进行了仿真分析。理论及有限元结果比较吻合。　　3.研究了聚能器的狭缝长度、宽度及角度对聚能器对其第1、2阶径向共振频率及其径向位移振幅放大系数的影响。给出了聚能器的位移振幅放大系数随狭缝尺寸参数的改变而改变的规律，从而得出了其优化设计方法。　　4.研究表明，聚能器的第1阶径向共振频率随其半径比增加单调下降，而第2阶共振频率随半径比变化存在极小值;聚能器的径向共振频率随狭缝长度、角度及数目的增加而降低;但其径向位移变幅比分别在第1阶振动由内向外传输及第2阶振动由外向内传输时随狭缝长度、角度及数目的增加而增大。此外，第2阶径向振动相比于第1阶径向振动可获得较大的内外位移振幅放大比。　　5.在理论与实验仿真研究的基础上，研制出了几组狭缝式环形聚能器的样品，通过压电激振原理，并利用激光测振分析测试技术测量了系统的径向共振频率。验证了理论及有限元仿真结果。