復(fù)合材料結(jié)構(gòu)振動和聲學(xué)分析涉及的一個基本問題是結(jié)構(gòu)理論模型的建立。概括地說，應(yīng)用于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)力學(xué)分析的理論有三維彈性理論和簡化理論兩類。三維彈性理論是理論，對于解決復(fù)合材料深梁、厚板和厚殼問題是必需的，但是同時，也使得問題分析變得復(fù)雜。簡化理論是在一定力學(xué)假設(shè)基礎(chǔ)上由三維彈性理論退化得來的，由于引入的力學(xué)假設(shè)不同，因此形成了各式各樣的結(jié)構(gòu)理論。例如：在層合梁方面，有Euler-Bernoulli梁理論、Ray-leigh梁理論、Timoshenko-階剪切變形梁理論、高階剪切變形梁理論、鋸齒理論和分層理論等；在層合板方面，有Kirchhoff薄板理論，Reissner-Mindlin-階剪切變形板理論、高階剪切變形板理論、鋸齒理論和分層理論等；在層合殼體方面，有薄殼理論（包括Love、Donnell、Reissner、Novozhilov、Vlasov、Sanders和FIngge殼體理論等）、一階剪切變形殼體理論、高階剪切變形殼體理論、鋸齒理論和分層理論等。這些梁、板和殼體理論研究成果分散于各類文獻中，研究者們對這些理論在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)振動及聲學(xué)問題中的適用性尚未有明確的結(jié)論。《復(fù)合材料結(jié)構(gòu)振動與聲學(xué)》力圖采用廣義高階剪切鋸齒理論將各種簡化的層合梁、板及殼體理論統(tǒng)一起來，該理論中的位移場采用廣義位移分布形函數(shù)和鋸齒函數(shù)來描述層合結(jié)構(gòu)的變形特征。通過調(diào)整或選擇不同的位移分布形函數(shù)和鋸齒函數(shù)，該理論可退化為目前廣泛應(yīng)用的各種梁、板及殼體理論。
　　復(fù)合材料結(jié)構(gòu)振動和聲學(xué)研究中的另一個基本問題是尋求結(jié)構(gòu)振動與聲學(xué)問題的解。由于結(jié)構(gòu)材料、幾何形狀、邊界條件和載荷情況等的復(fù)雜性，能夠采用解析法來求解的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)振動和聲學(xué)問題極為有限。解決工程實際問題的有效途徑是采用數(shù)值方法，其中結(jié)構(gòu)振動方面的數(shù)值方法以有限元法為主，而聲學(xué)方面則以邊界元法為主。雖然有限元法在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析方面取得了巨大的成功，但還存在一些不足。例如，高階剪切變形理論是分析復(fù)合材料梁、板及殼體振動問題的一類非常有效的結(jié)構(gòu)理論，但基于此類理論構(gòu)造的有限元單元通常要求位移的一階導(dǎo)數(shù)在單元交界面上滿足連續(xù)性條件，使得單元形函數(shù)的構(gòu)造變得很困難。《復(fù)合材料結(jié)構(gòu)振動與聲學(xué)》介紹了一種結(jié)構(gòu)分區(qū)建模與分析方法，該方法采用分區(qū)變分法來放松子域分區(qū)界面位移協(xié)調(diào)條件，取消了子域界面位移協(xié)調(diào)關(guān)系對位移場變量的變分限制，使得子域位移展開函數(shù)的選取變得十分簡單，克服了傳統(tǒng)有限元法中板殼單元形函數(shù)不易構(gòu)造的困難。在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)聲學(xué)方面，《復(fù)合材料結(jié)構(gòu)振動與聲學(xué)》給出了頻域和時域聲學(xué)譜邊界元法以及分區(qū)變分一譜邊界元混合法，它們?yōu)榱黧w中復(fù)合材料結(jié)構(gòu)聲學(xué)問題的研究提供了準確、有效的分析工具。
　　《復(fù)合材料結(jié)構(gòu)振動與聲學(xué)》的主要內(nèi)容是在作者從事復(fù)合材料結(jié)構(gòu)振動與聲學(xué)研究的成果基礎(chǔ)上，經(jīng)過加工、提煉而系統(tǒng)集成的。在內(nèi)容安排上，《復(fù)合材料結(jié)構(gòu)振動與聲學(xué)》有三條主線：一是結(jié)構(gòu)理論主線，介紹了復(fù)合材料直梁、曲梁、板和殼體的廣義高階剪切鋸齒理論和三維彈性理論；二是結(jié)構(gòu)振動主線，介紹了纖維增強復(fù)合材料和功能梯度材料直梁、曲梁、矩形板、圓板、殼體和復(fù)雜組合結(jié)構(gòu)的分區(qū)變分建模與振動分析問題；三是結(jié)構(gòu)聲學(xué)主線，介紹了聲學(xué)譜邊界元法、分區(qū)變分一譜邊界元混合法以及它們在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)聲振耦合問題和實際工程問題中的應(yīng)用。