压电材料在工程中常被用于制作传感器、激励器、俘能器和换能器等各种功能器件。由于由压电层覆盖在电介质或电导体基体上或者电介质层或电导体层覆盖在压电基体上这两种形式的压电功能器件在工程中最为常见,所以对于这类压电功能器件内力电耦合场精细计算方法的研究具有大的理论和工程应用价值,是精细设计并制造出高品质压电功能器件的必要前提。本学位论文即是在这一背景下,对压电功能器件内力电耦合场的精细计算方法进行了研究,主要工作如下:针对由压电材料、电介质和电导体材料构成的各种形式的压电功能器件,分别利用由压电材料、电介质和电导体材料的二维和三维控制方程推导得到的通解,系统地构造了压电功能器件分别受到二维的法向线力、线电荷和切向线力和三维的法向点力、点电荷和切向点力作用时覆盖层和基体内力电耦合场所对应的二维和三维调和函数序列。将调和函数分别代入二维和三维通解可以得到以上所有集中载荷作用下压电功能器件内的二维和三维格林函数解,并利用边界条件、界面连续条件和力电平衡条件确定了调和函数序列中的待定常数。计算结果表明该计算方法可以精细地计算压电功能器件内力电耦合场的全场解,具有高的计算精度、计算效率和计算稳定性,为进一步的工作奠定了必要基础。利用得到的格林函数解和叠加原理,得到了压电功能器件在任意载荷作用下其内部力电耦合场的精细解。基于此,本学位论文对各种服役载荷作用下的压电功能器件进行了精细的计算和分析。首先提出了一种只需一次计算就可以获得不同覆盖层厚度的压电功能器件内力电耦合场的简洁方法。由于覆盖层厚度是决定压电功能器件可靠性和综合服役效率的首要决定参数,所以该方法大大提高了压电功能器件的设计效率,可以极快速地获得不同服役需求的压电功能器件的最优厚度。其次,本学位论文绘制了各种压电功能器件内力电耦合场各分量的等值线图,并基于此对压电功能器件的可靠性设计、压电传感器的灵敏度提升、压电激励器的工作效率提升以及压电俘能器的俘能效率提升提出了有价值的工程结论。基于本学位论文的研究成果,编制了压电功能器件力电耦合场精细计算的专用软件。该软件操作简便,只需要输入必要参数即可获得压电功能器件的最优厚度,同时可以根据需要输出各种力电耦合场各分量的等值线图。经过简单培训,该软件可被工程专业人员快速掌握。由此他们可以基于该软件对工程中大量的不同类型的压电功能器件进行精细分析和设计。从而使得本学位论文的研究成果更好地服务于工程界,发挥其经济和社会效益。