由磁致伸缩材料和压电材料所构成的磁电复合结构具有单一的压磁材料和压电材料所不具有的磁电耦合效应。在谐振器、微波器件以及磁场传感器等电子器件之中具有重要的应用前景。本文针对磁电复合结构的振动特性开展研究。磁电复合结构中采用的压电材料是PZT,磁致伸缩材料是Terfenol-D。Terfenol-D在偏置磁场作用下显示出非线性特性。磁电复合结构在外部偏置磁场作用下可以产生多种振动模态,可用作测试外部偏置磁场的传感器。首先运用COMSOL多物理场软件的PDE方法研究压电/压磁的层厚比、长宽比和磁电复合结构振动频率之间的关系。研究了电极质量比对磁电复合结构特征频率的影响。采用Liu和Zheng所提出的三维非线性磁致伸缩本构模型推导了Terfenol-D的弹性常数、压磁常数以及磁导率常数与偏置磁场之间的关系。以上述Terfenol-D的三种非线性参数为基础,利用COMSOL模拟了磁电复合结构在一阶弯曲振动模态、二阶弯曲振动模态、纵向伸缩振动模态以及厚度剪切振动模态的特征频率与偏置磁场之间的非线性关系。制备了磁电复合结构试件,搭建了实验平台,对模拟结果进行实验验证。磁电复合结构试件的振动频率随外加偏置磁场的变化发生非线性变化。利用多普勒激光测振仪可以通过非接触方式测量磁电复合结构试件的振动频率,并且能够在偏置磁场中准确地测量磁电复合结构试件的各种振动模态的频率,得到的实验数据与有限元仿真的结果吻合良好,这也为偏置磁场的测量提供了一种新方法。