在高强度超声应用中，常常要求变幅杆末端具有很大的振动幅度，这就要求变幅杆的形状因数及放大系数M_p值都尽可能的大，上一节介绍的几种单一变幅杆的 值和M_p值常出现此优彼劣的现象，很难二者兼顾。为了改变这一状况，就必须采用复合变幅杆的形式来弥补不足以提高其输出性能。在有些应用场合需要特别高的振动速度时，也常用到长度满足共振条件的复合形变幅杆。

图5-8为三段复合变幅杆。其中Ⅰ段和Ⅲ段为等截面杆，Ⅱ段为变截面杆，而变截面杆可以是指数形、圆锥形或悬链线形等不同形式。如果两等截面杆的长度相等，则构成具有变截面过渡段的阶梯形变幅杆。当Ⅰ段或Ⅲ段的任一段为零，则可构成两段复合变幅杆。

讨论复合变幅杆与单一变幅杆的方法大体相同，从变截面的波动方程式（5-1）出发, 推出各段杆中的振动位移，输入力阻抗，频率方程，放大系数和形状因数等参数的公式。下面介绍几种复合变幅杆。

（1）一端带有圆柱杆的复合变幅杆

一端带有圆柱杆的复合变幅杆比较常用的有两种：其一是大端接圆柱杆的复合悬链线形变幅杆，其二是小端接圆柱杆的复合圆锥形变幅杆，这两种变幅杆的优点是放大系数M_p比较大。表5-6列出了这两种复合变幅杆的设计公式。图5-9、图5-10分别是这两种复合变幅杆（ 或）各性能参数与 的关系曲线（N=3）。由曲线图中可以看出形状因数 与相对放大系数M _p存在最大值，即在确定N值的条件下有一确定的 值可使及M _p达到最大值。