在航空航天、战斗机驾驶等情形中,宇航员、飞行员最高需要承受8-9G的重力。超重力带来的惯性力对人体的器官、组织、体液等有不同程度的影响。纵向超重力会引起脑部供血不足,导致视觉改变甚至意识丧失。实时监测处于超重力场中的人员的生理信号有助于及时发现隐患,预防事故发生。压电材料由于其力电耦合特性,不仅可以从环境振动中收集能量,同时也可以作为传感器将力学信号转化为电学信号,适合作为自供能式微型传感器的功能材料。压电智能器件具有较高的电学性能和良好的力学变形能力,贴合生物组织,体积小,灵敏度高,适用于监测生理信号。在超重力场中,压电器件的传感特性是本文关注的议题。本文主要从理论层面研究了压电智能器件在超重力场中的静动力特性。考虑静力问题时,采用传统弹性力学方法求解含体力的横观各向同性弹性体难度较大,故采用边界元法。基于二维横观各向同性压电材料的Green函数基本解,通过一个满足平衡方程的特解将体力带来的体积分化为线积分,达到便捷求解的目的。最后通过算例和解析解的对比验证了边界元法的有效性,并探究了含体力的梁的二维问题。考虑动力问题时,基于现有层合型压电智能器件建立柔性器件.表皮组合梁模型和置于Winkler地基上的基底.压电.电极层组合梁模型,探究其在超重力场作用下考虑几何非线性时的自振特性、受迫振动的响应情况和能量输出情况。理论结果可为设计适合在超重力场中使用的压电器件提供指导。