声学黑洞效应作为一种新型的波操纵技术,可以有效地降低结构中弹性波的传播速度,进而减小边界的反射,并在结构中形成具有高能量密度的区域,因此在振动能量回收方面有着广阔的应用前景。目前基于声学黑洞效应的能量回收研究没有考虑压电片尺寸对于回收效率的影响,且结构设计不能满足工程实际应用需求,回收元件与ABH效应之间的耦合关系等基础问题也没有充分的分析和解决。针对以上问题,本文运用数值仿真和实验的方式对基于声学黑洞效应的压电振动能量回收进行了全面详细的探究。本文的研究工作主要包括:第一,针对ABH结构中弹性波波长压缩的特点,合理设计了压电能量回收系统,解决了不考虑波长情况下回收效率低下的问题。建立了ABH压电振动能量回收全耦合数值仿真模型,从时域和频域的角度揭示了ABH波传播过程和ABH效应形成机制,全面分析了系统的瞬态和稳态能量回收性能。通过实验验证了ABH压电振动能量回收的优越性能。第二,建立了一套解决ABH结构和压电物理场耦合情况下波传播特性问题的力学建模与分析方法,获得了回收电路以及压电功能元件的附加质量、附加刚度和压电常数对于弯曲波操纵(聚集、转移和耗散)效率的影响规律。第三,提出了适用于工程实际应用场合的复合ABH结构构型,兼顾了良好的能量聚集特性和结构的静力学强度。针对实际应用构想建立了简化模型,详细分析了ABH子系统与主结构之间的耦合关系。