采用断裂力学的最大周向应力理论，推导出带有穿透裂纹的圆柱薄壳在扭矩作用下裂纹开始扩展的开裂角和开裂应力；建立了Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的断裂准则，通过分析该圆柱薄壳的破坏形态，确定其临界应力。

光致伸缩材料（如铁电陶瓷材料镧改性锆钛酸铅）在高能光束照射下具有光致形变效应，可应用于柔性结构的非接触激励与控制。在研究光致伸缩作动器光-电-热-力等能场耦合机理基础上，构建出光致伸缩作动器的数学模型，推导出光电层合圆柱壳振动控制方程。利用模态控制因子对不同布局下作动器的控制效果做出评价，同时对变曲率圆柱壳的薄膜作用与弯曲作用进行了较深入研究。最后，利用Lyapunov与速度比例反馈控制对所提出的布局进行了振动主动控制分析，结果表明分布式光致伸缩作动器对圆柱薄壳低频振动的控制效果良好。