超声清洗在清洗质量、时效、环保等方面具有明显优势,应用日益广泛。但在批量清洗大件盘形工件时,由于零件之间相互遮挡导致零件被遮挡面声场强度达不到清洗要求,清洗质量差,而关于批量清洗大件零件声场分布的研究成果鲜见。在设计超声清洗方案时,根据零件的结构特点,合理布置换能器和工件,保证所有被清洗表面的声场强度,才能形成符合清洗所需的声场。因而提前预测声场分布成为关键。为此,本文采用数值模拟、实验分析和数值分析等方法对多个超声振子辐射声场叠加和置入工件对声场分布的影响的问题展开研究。首先,基于COMSOL Multiphysics对单个换能器辐射声场进行分析,在此基础上研究双换能器在不同的布置角度、不同声源偏距以及多换能器辐射声场叠加的叠加规律,得到声场叠加规律的回归模型。然后,对通过仿真分析得出声场叠加回归模型进行实验验证,基于实验测得单换能器声场分布和双换能器在相向布置和垂直布置的叠加声场分布,分析叠加声场回归值与实验值之间的误差,得到声场叠加回归模型的误差分布,验证模型的有效性。再次,通过单因素实验法研究两个盘形工件遮挡对声场分布的影响,分析工件正向、侧向放置时相互遮挡面在不同工件半径R、声源距离S和工件间距L的声场变化情况,得出不同条件下声场变化规律。最后,基于两盘形工件相互遮挡单因素实验研究的结果,通过BP网络和GA优化BP网络建立工件相互遮挡面声场变化预测模型并对比分析两个预测模型的误差并设置两组随机实验验证预测模型的适用性。