声子晶体作为一种结构独特的人工周期性复合材料,对弹性波的传播具有多种调控特性,因此在声波导、便携式设备和无线传感器等领域具有广阔的潜在应用前景。本文围绕具有机电耦合效应的压电声子晶体开展研究,设计了一种由包裹有机玻璃涂层的四棱柱形压电材料按正方形晶格周期性连接在四个环氧树脂短板上构成的新型二维压电声子晶体板,利用超元胞法结合有限元方法计算了不同电边界条件下声子晶体板的能带结构和传输损失;通过研究声子晶体板的振动位移矢量场,分析了声子晶体的振动模态;结合仿真结果,分析了带隙形成机理,从而优化声子晶体的几何结构;引入点缺陷,外接整流电路实现振动能量回收;引入线缺陷,实现具有可调谐路径的复合波导。主要研究成果如下:基于点缺陷的振动能量回收研究,设计了一种1×5新型二维压电声子晶体板,并利用超元胞法结合有限元方法分别计算了完美声和缺陷声子晶体板的能带结构和传输损失。通过改变施加在压电散射体上下表面的电边界条件,形成点缺陷波导,以限制弹性波能量流,该声子晶体板克服了材料参数和结构参数已确定的情况下振动波导方向不可变的局限性。压电效应有利于完全带隙的扩大,当缺陷态的频率出现在带隙内时,缺陷态响应频率范围随之扩大,因此可以收集更宽频率范围的机械能。用振动能量回收电路连接缺陷处压电片上下表面的电极,能够将振动所产生的机械能转化为电能。基于线缺陷的可调谐复合波导研究,通过改变施加在压电散射体上下表面的电边界条件,形成可调谐局域共振波导。这种新型波导克服了在材料参数和结构参数已确定的情况下振动波导路径不可变的局限性,可以实现较大频率范围内波导主动实时调谐,另外改变电边界条件的空间分布可以调控波导的路径。本论文主要针对压电声子晶体板带隙的主动调控进行了研究,通过引入点缺陷和线缺陷,实现了振动能量回收和可调谐波导,并且利用包裹层结构解决了压电材料很难嵌入到基体材料中的问题。研究结果能够为实现声电换能器和频率滤波器等装置提供支撑和参考,亦可为主动控制传输、引导、切换和发射弹性波的声子晶体结构模型设计提供可靠依据。