在工程系统中，许多问题的数学模型和动力学方程都可用高维非自治非线性系统来描述。对于高维非线性动力系统来说，其研究难度比低维非线性动力系统要大许多。目前研究高维非线性系统全局分叉和混沌动力学的解析方法基本上只能处理自治非线性系统。在通常情况下，为了利用现有的全局摄动方法分析非线性系统的复杂动力学行为，研究步骤大至如下，首先利用多尺度方法、平均法或者渐近摄动法等把高维非自治非线性系统变换成为自治非线性系统，在此过程中，利用多尺度方法或平均法得到的平均方程要比原始系统复杂。为了对所得到的平均方程能够进行解析研究，需要利用规范形理论等各种简化方法将非线性平均方程做进一步的简化，得到系统的规范形方程。在此基础上，可以利用广义Melnikov方法或能量-相位方法对化简后得到的规范形系统进行全局摄动分析。从原始非线性动力学方程到规范形方程，虽然可以从理论上保证简化后得到的系统其拓扑性质保持不变，但每次化简得到的系统都是原系统的近似，有可能会损失原始系统的一些有用信息。为了使全局摄动分析所得到的结果更加符合原始系统的动态特性，迫切需要发展能够直接处理高维非自治非线性动力系统的全局摄动方法。 广义Melnikov方法是用来研究系统多脉冲混沌运动的解析方法。但是从已经公开发表的研究成果中，发现目前广义Melnikov方法只用来研究高维自治非线性系统的多脉冲混沌动力学，还没有学者应用这种方法来研究非自治非线性系统的多脉冲混沌动力学。因此，本论文把现有的研究自治系统多脉冲混沌运动的广义Melnikov方法推广到非自治系统，并用推广的方法研究了四类板在非自治系统下的多脉冲混沌动力学行为。论文的研究内容及取得的创新性成果有以下几个方面。 (1)给出了改进的非自治多自由度系统Melnikov方法，将此理论应用到研究面内激励作用下四边简支矩形薄板在屈曲状态下的全局分叉和混沌动力学。为了尽量减少简化过程，使全局摄动分析所得到的结果更加符合原始系统的动态特性，直接对高维非自治非线性系统进行解析分析。与文献中利用多尺度方法和规范形理论化简后得到的规范形方程相比较，减少了两次化简，更加接近原始系统。另外，文献中的方法不能研究薄板在屈曲情形下的全局分叉和混沌动力学，在本文中利用改进的非自治多自由度系统Melnikov理论研究了薄板屈曲情形下的单脉冲混沌动力学，通过数值模拟研究了矩形薄板屈曲情形下的混沌运动，以验证解析结果的正确性。 (2)把用于研究自治系统多脉冲混沌动力学的广义Melnikov方法推广到直角坐标系下的非自治非线性动力系统，对广义Melnikov方法进行了改进，理论上做了简要的证明。利用这种方法研究了面内激励下四边简支矩形薄板的多脉冲混沌动力学，并作了相应的数值模拟研究。 (3)分别利用改进的多自由度系统Melnikov方法和改进的广义Melnikov方法，研究了面内激励与面外激励联合作用下矩形薄板的单脉冲混沌动力学和多脉冲混沌动力学。并给出了相应的数值模拟研究，发现参数激励对薄板的动力学影响更大。 (4)给出了混合坐标系下高维非自治非线性系统的广义Melnikov方法，将其用于研究横向载荷、面内激励和压电激励联合作用下压电复合材料层合板的全局分叉和多脉冲混沌动力学。分析了压电复合材料层合板在多个不同激励频率下的动力学行为。由于不能解析地直接计算出Melnikov函数，我们对被积函数进行泰勒级数展开，运用留数理论计算出Melnikov函数中的每一项，得到了多脉冲Melnikov函数的解析表达式。进而给出了在横向载荷、面内激励和压电激励联合作用下压电复合材料层合板产生多脉冲混沌运动的条件。数值结果同样表明压电复合材料层合板确实存在着多脉冲混沌运动。 (5)研究了面内载荷与横向载荷联合作用下四边简支矩形蜂窝夹层板的全局分叉和多脉冲混沌动力学。为了能够研究系统的复杂非线性动力学行为，经过分析，将方程中起次要作用的非线性项视为扰动项，而不是像其它文献中利用规范形理论将它们化简掉，得到了在面内载荷与横向载荷联合作用下四边简支矩形蜂窝夹层板产生多脉冲混沌运动的条件。数值模拟研究发现同时受面内载荷与横向载荷作用下四边简支蜂窝夹层板的两自由度非自治非线性系统存在着多脉冲混沌运动。 (6)研究了横向载荷、面内激励共同作用下复合材料层合板在异宿情形下的多脉冲混沌动力学，并根据理论结果给出了数值模拟研究，发现复合材料层合板在异宿情形下更容易出现多脉冲混沌运动。 在结束语中，对全文进行了总结，提出了研究非自治非线性系统动力学问题存在的不足和进一步的研究方向。