有限元分析在电机定子几何结构尺寸参数完全相同的情况下，压电陶瓷采用PZT-4，接线端子选用紫铜材料，其他材料选用硬铝，只改变螺栓轴材料，分别选用黄铜和不锈钢两种材料，通过有限元数值计算，结果如图所示。计算结果显示，当驱动振子的螺栓轴材料为不锈钢时，振子的纵向谐振和弯曲谐振频率均高于螺栓轴材料为黄铜时振子的纵向谐振和弯曲谐振频率。

材料参数完全相同，其中螺栓轴材料选用不锈钢，压电陶瓷采用PZT-4，接线端子采用紫铜，其他材料选用硬铝，此时结构参数对纵向谐振和弯曲谐振频率的影响如下：

固定其他尺寸参数，只改变螺栓轴长度，经ANSYS计算的结果如图所示。计算结果显示，驱动振子纵向谐振频率随螺栓轴长度变化而发生较大变化，弯曲谐振频率则几乎保持不变。

固定其他尺寸参数，只改变螺纹连接长度，经ANSYS计算的结果如图8所示。计算结果显示，驱动振子弯曲谐振频率随螺纹连接长度变化而发生较大变化，纵向谐振频率则几乎保持不变。

固定其他尺寸参数，只改紧定变螺母长度，经ANSYS计算的结果如图所示。计算结果显示，驱动振子纵向和弯曲谐振频率均随紧定螺母长度变化而发生较大变化，但弯曲谐振频率变化比纵向谐振频率变化更大。

固定振子总体长度以及其余尺寸参数，只改变中间隔垫厚度，经ANSYS计算的结果如图所示。计算结果显示，驱动振子纵向谐振和弯曲谐振频率均随中间隔垫厚度变化而发生较大变化，但弯曲谐振频率变化比纵向谐振频率变化稍大些。通过对电机定子进行有限元模态分析，根据电机的工作频率要求，初步选定振子的材料参数，如要求纵向谐振和弯曲谐振频率较低时，螺栓轴可选用黄铜，要求纵向谐振和弯曲谐振频率较高时，螺栓轴可选用不锈钢；在电机基本结构确定后，可以同时或分别通过改变螺栓轴长度、紧定螺母长度、螺纹连接长度等结构尺寸实现纵弯复合型直线超声电机振子的纵向和弯曲振动模态的简并，以使在同一激励频率作用下，纵向和弯曲振动模态同时被激发出来，并可通过改变相位差，实现电机的正反运动。