双稳态复合材料层合结构由于具有特有的非线性动态跳变特性被广泛应用于可变体飞行器和能量采集等的设计与制造中。本文主要研究了非对称正交铺设双稳态复合材料层合悬臂壳的线性固有特性及外激励作用下的非线性动态跳变行为。基于Reddy高阶剪切变形理论、曲率-位移关系及Hamilton原理建立了双稳态复合材料层合悬臂壳的偏微分运动控制方程。通过Galerkin法离散得到双稳态复合材料层合悬臂壳的二自由度非线性动力学方程。首先利用Chebyshev-Ritz法获得双稳态复合材料层合悬臂壳的固有频率和模态振型;其次运用Runge-Kutta法对非线性动力学方程数值仿真,分析了双稳态复合材料层合悬臂壳随外激励振幅和频率变化的规律;最后理论结果与有限元仿真结果和实验结果进行对比并表现出很好的一致性。本文对双稳态复合材料层合悬臂壳的线性及非线性动力学行为的研究不仅具有重要的理论意义,而且对实际工程问题中双稳态复合材料层合悬臂壳设计与控制的研究提供了技术支持。