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由压电陶瓷纤维、聚合物基体和叉指电极组成的三明治结构压电纤维复合材料MFC（Macro Fiber Composite）因具有优异的压电性和良好的柔韧性而被广泛的应用于振动主动控制领域。目前应用于振动控制领域较多的是d31和d33两种模式MFC,二者均通过伸缩模式来控制结构振动。近年来,一种剪切型MFC因利用了较高的d15受到人们广泛关注,研究发现,这类材料能产生较大的弯曲形变。基于此,本文发展了一种d15型MFC（SMFC）的设计与制备方法,并对其电学性能开展研究,评估了SMFC对悬臂梁结构振动主动控制的可行性,具体研究工作与结论如下:采用有限元法分析了叉指电极结构以及复合纤维层厚度对MFC中沿纤维轴向电场分布的影响。仿真结果表明,保证电极两端电场和其他结构参数不变的前提下,增大电极间距以及减小电极宽度和复合纤维层厚度,有利于增大纤维中均匀活性电场区域,从而提高MFC铁电响应和驱动性能。此外,近电极边缘处电场强度随电极间距的增大显著增大,甚至超过复合材料的耐压强度,最终引起介电击穿。根据优化的结构参数,设计切割-填充法工艺路径并制备了沿纤维厚度方向极化长度方向工作的SMFC。研究压电功能相对SMFC性能的影响发现,相同电场条件下,PZT-Mn基SMFC产生的弯曲形变高于PZT-5基SMFC。研究驱动电场和环境温度对PZT-Mn基SMFC性能发现,当驱动电场较低（0.5 kV/mm）时,SMFC电滞回线几乎呈线性变化;当驱动电场为2.0 kV/mm时,其电滞回线呈“束腰”状,此时SMFC的轴向应变为3430μ?,等效剪切压电常数d*15为1715pm/V,弯曲形变为0.36 mm。SMFC的剩余极化和弯曲形变随温度升高均增大,当温度达到80°时,电滞回线出现“低头”,漏电流增大,弯曲形变减少,纤维与电极之间发生脱落,这说明在不因外界温度导致结构破坏和退极化的前提下,温度越高,SMFC的驱动性能越好。研究SMFC的铁电和驱动性能的疲劳特性发现,SMFC的剩余极化电荷在低于矫顽场时随电场加载周期的增加趋于稳定,而在高于矫顽场时逐渐下降;SMFC/Epoxy悬臂梁在低于矫顽场的驱动电场下经103次循环后弯曲形变稳定,这说明SMFC具有优良的性能稳定性。设计了振动控制实验平台,将SMFC作为抑振元件,对悬臂梁结构进行了振动主动控制研究。实验结果表明,SMFC在谐振与非谐振激励下均能有效控制悬臂梁结构振动,当悬臂梁谐振频率下对SMFC施以相同频率反相位的电激励时,可是悬臂梁的振幅衰减53%。SMFC对悬臂梁振幅衰减出现最小值,随即增大并趋于稳定,且悬臂梁振幅衰减到最小值的时间与驱动电场幅值无关。因此,对SMFC施加间断式交流电场可以使悬臂梁振幅稳定在更低的状态,从而达到更有效控制其振动的效果。