压电层合薄板作为工程常用元件,在航空航天、智能制造等领域有广泛的应用。实际环境的温度变化对精密仪器操作和控制有着非常大的影响,因此压电层合薄板建模过程中需要考虑热-电-弹的耦合作用。环境中多物理场耦合引发压电层合薄板的振动,关乎着结构的使用寿命,所以针对压电层合板的热-电-弹耦合问题进行非线性振动分析具有非常重要的实际工程意义。首先以压电陶瓷-金属-压电陶瓷对称层合结构为研究对象,基于Hamilton原理、Rayleigh-Ritz法和von Karman大挠度理论得到了压电矩形薄板的非线性振动控制方程。利用谐波平衡法进行一阶近似响应分析,得到相应的幅频方程,结果表明系统呈现硬非线性特性,存在多解、跳跃等现象。进一步分析了温度、阻尼、板厚、激励电荷以及模态参数变化对主共振响应的影响规律。随着温度的升高,系统的共振幅值增大,多解共存的区域逐渐向“右”偏移,其对应的频率逐渐减小。最后通过Runge-Kutta方法进行数值仿真,数值模拟与理论结果吻合较好。其次在不考虑阻尼和外激励的影响,得到了系统随温度变化的静态分岔图和温度变化对固有频率的影响曲线。结果表明,随着温度的升高,固有频率先降低再升高。当温度的改变量θ=6℃,固有频率达到最低,即为热屈曲的位置。最后利用其非线性振动方程,得到系统同宿轨道的参数方程。通过Melnikov方法获得发生同宿分岔的阈值,并使用数值方法验证。结果表明,随着温度的增加,两个势能阱之间的距离增大,势能阱的深度和势垒的高度也增加。当激励强度低于Melnikov理论预测的临界阈值时,响应限制在单个非对称的势能阱当中;当激励强度大于Melnikov理论预测的临界阈值时,同宿分岔将会引发双阱运动。温度变化显著影响同宿分岔阈值曲线,当温度升高时,阱间跳跃的阈值会同步增大,混沌窗口的参数范围相对变窄。升高温度会抑制混沌响应的产生,导致系统从混沌、周期响应共存逐渐演化为周期响应。此研究结果将拓展非线性振动的研究范畴,为实现控制结构的运动状态提供一种策略。