工程结构的振动控制一直是研究人员关注的热点问题之一。被动控制、主动控制、主被动一体化控制等都是实现振动控制的方法。利用非线性能量汇(Nonlinear Energy Sink,NES)实现结构的振动抑制是一种被动非线性振动控制方法,能够实现靶能量传递,即主结构中振动能量不可逆转地传递至非线性能量汇中。若将这部分被转移的振动能量以电能的形式回收获得,可以实现减振中被控制对象的振动能量为人们再次利用。本文建立了NES和压电材料所组成的装置,将其与主结构耦合,利用复化平均法(CX-A)和四阶Runge-Kutta数值方法讨论在外激励下实现主结构的振动抑制,并且分析利用压电材料装置采集传递至NES中这部分振动能量的情况。研究了非线性振动抑制与压电采集能量一体化的实现。主要研究内容包括以下几个方面:谐波激励条件下,建立单自由度主结构耦合NES和压电采集装置的系统动力学控制方程。利用Runge-Kutta数值方法分析当NES质量、立方非线性刚度系数和阻尼系数变化时系统的全局分岔图。利用复化平均近似解析方法求解系统周期解,讨论激励幅值、NES阻尼系数、NES非线性刚度系数、压电参数对系统响应和输出电压响应分岔的影响。分析系统响应位移幅值和采集装置输出电压幅值与频率响应曲线,确定鞍结分岔点和霍普夫分岔点,并且数值仿真验证了近似解析解的准确性。提出振动抑制和采集能量一体化的评价指标,依据复化平均法和Runge-Kutta数值方法计算主结构平均能量、位移传递率以及均方根值的输出电压,讨论NES非线性刚度系数对非线性振动抑制和压电采集能量一体化实现的影响,得出引入主结构的准周期响应有助于实现一体化目标。瞬态激励作用的两自由度主系统耦合一个NES-压电子系统,NES-压电子系统是由NES和压电采集装置组成的。建立系统动力学控制方程,利用四阶Runge-Kutta数值方法求解方程。依据能量传递的百分比表达式和能量传递算法分析NES-压电子系统对主结构振动抑制以及采集能量的情况。对于一定激励幅值和NES非线性刚度系数的参数可以引起较强的靶能量传递。利用小波变换分析方法讨论非线性拍现象激发的振动能量由主系统传递至子系统的现象,且主系统和子系统之间发生了1:1瞬态共振俘获。工作强调了瞬态激励下能够同时实现振动抑制与采集能量。在谐波激励条件下,研究两自由度主结构中加入NES和压电采集装置实现宽频的非线性振动抑制和压电采集能量一体化。利用复化平均法求解系统位移和输出电压的近似解析解,并判断解的稳定性,并通过四阶Runge-Kutta数值方法验证近似解析解。基于振动抑制和采集能量一体化的评价指标,复化平均算法和数值算法计算结果均得出在宽频范围内实现非线性振动抑制和压电采集能量一体化。引入主结构的准周期响应,依据四阶Runge-Kutta数值方法讨论NES非线性刚度系数对于实现宽频范围内一体化的影响。