压电智能结构是利用压电材料所具有的压电效应,使结构具有传感和驱动的能力。这种结构具有响应快,自诊断,自修复等特点,在航空航天领域有着重要的应用前景,目前已成为智能结构领域的研究热点之一。复合材料层合板结构由于其优越的力学性能广泛应用于工程结构之中。本文从压电本构方程出发,采用高阶位移场,高阶电势分布和高阶温度分布假设,基于Kirchhoff假设和Hamilton原理建立了压电层合板的力—电—热场耦合的高阶有限元模型。简要介绍了ANSYS/APDL语言的应用,并应用其计算了粘贴/埋置压电片,单点及多点配置压电片对悬臂梁,板挠度的影响,比较两种配置方法的优缺点,绘出挠度随压电片物性参数的变化趋势图。在已有研究成果的基础上进一步讨论了自由振动,计算了两种模型的前五阶频率,为主动控制奠定了基础。最后采用ANSYS软件自带的零阶优化方法和一阶优化方法分析了压电层合板的形状最优控制设计。本文提出的方法和所得结论对在多场耦合情况下,压电智能层合结构的变形分析和形状控制具有一定参考价值。