压电陶瓷作为一种高技术材料，越来越多的被用到微机电、微电子元件和智能结构中。在智能结构中，压电陶瓷常被用作致动器。为提高压电致动元件的效率，多采用层合状结构形式。但是，压电陶瓷是一种脆性材料，很容易断裂。压电层合结构尤其是层合状压电致动器，多在内电极端部发生断裂。因此，对压电层合结构的强度和工作可靠性的研究就十分重要。本文的主要工作内容如下：1．针对一种用于航空领域的层合状压电致动器的电极端部附近区域进行了详细的研究。对该致动器建立模型，利用商用软件ABAQUS进行数值计算。为得到电极端部微小区域内应力分布与变化，在该区域内加密网格。模拟的结果，给出了层合状压电致动器的电极端部附近区域的电场分布与应变和应力场分布,分析和讨论了电极端部数十微米区域内存在的电场和应力场集中的现象，给出从电极端部开始平行于电极和垂至于电极方向应力的变化曲线。2. 针对层合状压电致动器的电极端部附近区域的应力集中提出一种几何优化模型，将原模型中的裂纹优化成角。模拟计算了不同角度的优化模型，给出各优化模型的应力分布，讨论了角度与应力峰值的关系，给出了有效的优化角度范围。通过与原始模型的比较，优化模型可以有效地改善电极端部的电场和应力分布，达到降低应力集中的目的,提高致动器的工作可靠性。3．对压电—环氧树脂层合结构几种典型的界面和开裂模型进行了有限元数值模拟，讨论和分析了界面电极与裂纹电极区域内的应力分布情况，分析导致这类结构破坏与失效的原因。在建立计算模型中,压电陶瓷与环氧树脂未粘结的自由表面即使在正电压下也不能简单的作为自由边界条件对待。