预应力问题在科学和工程中有着广泛的研究与应用,如铸造业,地质学,加工成形,建筑业都对材料内部的预应力问题给予很大的重视。由于预应力改变了材料的初始状态,使得弹性波在材料内部的传播发生变化,从而对材料的动态力学响应产生影响,如预应力作用下的声子晶体和含有周期性圆孔的薄板等。　　声子晶体是具有弹性波禁带的周期性结构功能材料。在声子晶体内部材料单元(或称为子单元)的弹性常数、质量密度等参数周期性变化。主动调控声子晶体禁带是声子晶体未来的工程应用方向。　　本文首次利用多功能分离式霍普金斯压杆(SHPB)实验平台,对在两个方向预应力条件下的一维杆状声子晶体进行了禁带分布的研究,即轴向和径向预应力对声子晶体的禁带影响的研究。　　轴向预应力对声子晶体禁带影响的实验与理论研究结果表明:轴向预应力使声子晶体的禁带向高频方向移动而且改变了禁带的宽度。此外当预应力不断增大的时禁带内纵波的能量衰减会不断加大。这里分析了预应力改变声子晶体禁带的机制。预应力通过同时改变弹性波的波速和声子晶体的单元尺寸来改变声子晶体禁带的分布。声子晶体的第一禁带的中心频率随着轴向预应力的增大而线性增长。　　径向预应力下声子晶体禁带影响的实验与数值模拟研究结果表明:径向预应力(围压)使得声子晶体的禁带向低频方向发展,而且还改变了禁带的宽度。径向预应力由于改变了声子晶体的泊松比使得禁带发生了改变。因此我们可以通过调节对声子晶体所施加的径向预应力来获得我们所需要的禁带分布。　　在桥梁、飞行器蒙皮与高压容器等应用中含有周期性圆孔的板壳使用广泛。预应力作用下的周期性圆孔板壳受到动态冲击的研究具有重要的科学意义与工程价值。　　本文使用自行设计的静载与动载综合加载平台,应用动态光弹实验法研究了预应力下含周期性圆孔薄板内部弹性波的传播和应力集中的问题。　　结果表明:在受到单轴拉伸方向的上的纵波波速提高,而垂直于拉伸方向上的纵波波速变化不大。纵波波速在经过周期性圆孔区域后波速会降低。当动态冲击载荷较小的时候,圆孔周围的应力分布主要受到预应力的影响。