智能结构具有体积小、响应快、变形大等特点,可实现结构的传感、振动控制、噪声控制与稳定性控制等,在航空航天、机械电子、生物医学等领域具有重要的应用。挠电材料不需要进行极化处理,不存在退极化和老化问题等,应用方便,因此挠电智能结构在工程应用中具有广泛的应用前景。本文基于一般双曲率厚壳结构建立了包含挠电效应的力电耦合动力学模型,该模型考虑了剪切效应及旋转惯性项,并且考虑了大变形的几何非线性的影响。推导了逆挠电效应作用下的力电耦合动力学方程,并给出了一般双曲率厚壳结构的模态控制响应。基于一般双曲率厚壳结构的动力学方程与挠电振动控制模态响应可简化应用到一般双曲率壳薄壳结构与小变形结构,并且根据特定结构的拉梅常数和曲率半径,可简化应用到不同的壳和非壳结构。本文具体讨论将一般双曲率挠电薄壳应用到挠电矩形板、挠电圆柱薄壳与挠电半球薄壳的简化应用步骤。基于挠电效应推导的挠电控制动力学方程,利用逆挠电效应进行振动控制的关键是构造非均匀的电场即构造电场梯度。本文分别构造了原子力显微镜(AFM)探针激励、导线激励与含金属芯的挠电纤维等产生电场梯度的方式,并对不同的结构进行了振动控制的研究。本文首先建立了基于AFM探针激励的挠电悬臂梁结构的振动控制模型,并给出了激励电压作用下挠电效应引起的悬臂梁的末端位移。同时进行了挠电作动实验,挠电作动器位于不同位置时分别测量了挠电悬臂梁的末端位移,并与理论预测进行了对比,验证了挠电作动理论的可行性。挠电激励引起的作动位移与探针的半径、位置以及挠电梁的厚度等有关,本文优化了不同的参数提高振动控制的效率。基于导线激励构造了产生电场梯度的另外一种方法,并对两边简支两边自由的矩形板进行了振动控制。针对矩形板的不同模态,分别讨论了挠电效应引起的振动控制的位移,并讨论了不同的参数对矩形板振动控制位移的影响,优化振动控制的效果。此外,利用含金属芯挠电纤维引起的电场梯度,对弹性悬臂梁结构进行了振动控制分析。同样对挠电纤维半径、金属芯半径、挠电纤维个数与位置等参数对振动控制的影响进行了分析讨论。此外,本文基于正挠电效应建立了基于一般双曲率壳结构的挠电俘能器模型,推导出了外部激励作用下挠电俘能器在外部负载电阻两端产生的电压与功率输出。根据特定结构的拉梅常数与曲率半径,将一般双曲率壳的挠电俘能器简化应用到挠电圆柱壳俘能器、挠电圆环壳俘能器与挠电悬臂梁俘能器,给出了特定结构俘能器的负载两端的电压和功率输出表达,并对圆环壳俘能器进行了具体的参数分析优化输出功率。为了讨论挠电效应在工程上的应用,本文针对圆环面壳结构进行了挠电分布式传感与振动控制分析,针对圆环壳不同的模态,分析了不同的弯曲角度与不同的应变分量对挠电传感与振动控制的影响。