近年来,通过对机械结构自身的改造实现减振降噪受到越来越多的关注。利用声学黑洞（Acoustic Black Hole,简称ABH）对结构自身阻尼的调控,形成弹性波在结构局部区域的聚集和耗散效应,是目前机械减振的热点研究领域。在声学黑洞能量聚集区域粘贴阻尼层可实现能量耗散和减振作用,粘贴压电材料则可实现局域振动能量采集。目前相关学者在声学黑洞的理论建模、有限元仿真和实验验证进行大量的研究,已取得了一定的成果,但如何利用声学黑洞同时实现机械结构的振动抑制和能量采集目前仍没有很好的解决方案。本论文依据声学黑洞效应,设计了周期性双侧含有一维声学黑洞结构和基于非线性能量阱（Nonlinear Energy Sink,简称NES）的二维声学黑洞结构,以所设计的含有一维声学黑洞的梁结构为研究对象,通过理论建模、有限元数值仿真和实验验证等方法,对所设计的一维声学黑洞梁结构的抑振和能量采集性能进行了研究,旨在通过所设计的梁结构实现宽频的振动抑制和高效的能量采集。本论文尝试在二维声学黑洞基础上引入非线性能量阱,进行能量的靶向传递,通过仿真分析探究其抑振效果。首先,基于欧拉-伯努利梁理论和Wentzel-Kramers-Brillouin（简称WKB）近似法,求解出均匀梁与声学黑洞区域的波数及振幅,并对弯曲波的相速度、群速度和反射系数进行了求解。其次,利用有限元仿真软件对均匀梁、传统一维声学黑洞结构和设计出的周期性双侧含一维声学黑洞结构进行仿真对比,分析各结构梁的抑振效果,并通过粘贴压电材料研究了不同周期结构、负载电阻对能量采集性能的影响及其变化规律。本论文通过仿真软件对基于NES的二维ABH结构的抑振效果进行分析。仿真结果表明,双侧含一维ABH周期三结构梁的抑振及能量采集效果最佳,基于NES的二维ABH结构有利于主结构振动的抑制。最后,搭建一维声学黑洞抑振及能量采集器性能测试实验平台,对抑振效果和能量采集效率、功率等进行实验研究。实验结果显示,设计的双侧含一维ABH周期三结构梁的抑振及能量采集效果最佳。传统一维ABH梁的振幅比均匀梁最大降低了24d B,双侧含一维ABH周期三结构梁的振幅比均匀梁最大降低了49d B。三个周期性双侧含一维ABH的压电能量采集器的最佳阻抗匹配值分别为100kΩ、95kΩ、80kΩ,输出功率分别为36.1m W、74.2m W、92.1m W。上述实验结果显示,与均匀梁和传统一维声学黑洞结构梁相比,所设计的周期性双侧含一维声学黑洞结构梁的抑振和能量采集效率较高,既能有效降低主振动系统的振动又能将振动能转化为电能。