压电陶瓷因具有优良的力电耦合特性、对外场激励响应迅速、不易受电磁干扰、易于微型化等优点,广泛应用于航空航天、车辆船舶、生物医疗等高精尖领域。由于压电陶瓷在工程中常服役于振动环境,因此振动产生的结构损伤和疲劳成为制约压电元器件性能的关键问题之一。本文旨在研究电激励和力激励条件下压电悬臂梁的振动与疲劳问题。主要工作如下:1)依据能量法和热力学平衡方程,推导出电压激励下压电悬臂梁的横向振动微分方程,通过求解得到压电悬臂梁的频率响应方程,揭示了激励电压与压电悬臂梁自由端振幅的关系;此外,本文构建了电激励振动试验系统,测试了压电悬臂梁的电激励振动特性,同时分析了压电悬臂梁谐响应和瞬态响应的变化规律。结果表明,试验数据与理论计算数值较吻合,验证了理论的可行性;当激励频率一定时,随着激励电压的幅值增大,压电悬臂梁的固定端应变与自由端振幅随之增大,且应变与振幅呈线性关系。2)以压电能量收集器中的压电悬臂梁为研究对象,构建了压电悬臂梁的振动疲劳试验系统,并测试了外部激励作用下压电悬臂梁的输出电压响应与应变响应。通过分析输出电压、共振频率、应力应变响应以及振动循环次数等参数之间的关系,在应变疲劳寿命（ε-N）模型的基础上,构建了一种应用于压电结构的电压疲劳寿命（V-N）模型。结果表明,基于电压的疲劳寿命模型具有一定的可行性,可以为实际疲劳监测提供参考。3)以压电悬臂梁为研究对象,构建了旋磁激励试验系统,测试了持续共振条件下压电悬臂梁的疲劳寿命,并分析了压电悬臂梁的共振频率、输出电压和振动循环次数的关系。以输出电压为识别指针,提出了基于电压变化的压电悬臂梁剩余寿命预测模型,利用试验测得的寿命和定义的损伤,拟合得到模型中的未知参量,并完成了剩余寿命预测模型的误差分析,利用试验结果验证了压电悬臂梁的剩余寿命预测模型的合理性。