U ovom radu se istražuje dinamička karakterizacija blokovskih sustava. Ponašanje blokovskih sustava može opisati ponašanje povijesnih spomenika, suhozidanih konstrukcija, blokova u nuklearnim elektranama i zidanih konstrukcija nakon popuštanja veziva. Najprije se istražuje ljuljanje samo jednog bloka pod utjecajem pobude baze na kojoj se blok nalazi. Nelinearne jednadžbe kretanja koje opisuju ljuljanje jednog bloka su izvedene i riješene numerički koristeći Newmarkovu metodu za numeričku integraciju i Newton-Raphsonovu metodu za iterativno rješavanje nelinearnih jednadžbi. Detektirano je točno vrijeme sudara između tijela, što omogućuje određivanje brzine i ubrzanja sustava neposredno prije sudara. Izvedene su i brzine neposredno nakon sudara iz uvjeta da je moment količine kretanja sustava tijekom sudara održan obzirom na točku koja predstavlja novi centar rotacije. Odnos između brzine neposredno prije i neposredno nakon sudara je definiran koeficijentom restitucije. Posebno osmišljenom i provedenom serijom eksperimentalnih ispitivanja slobodnog ljuljanja, uz pomoć sustava za beskontaktno optičko mjerenje pomaka i deformacija GOM Aramis i Pontos, dobivene su stvarne vrijednosti koeficijenta restitucije. Pokazano je da tako dobivene vrijednosti potvrđuju potrebu za korištenjem modificirane formule za izračun koeficijenta restitucije. Eksperimentalno dobivene vrijednosti su uvedene u numerički model. Algoritam je eksperimentalno potvrđen pomoć posebno osmišljenog skupa pokusa, koji također predstavljaju benchmark primjere za validaciju simulacija ljuljanja: ljuljanje (i prevrtanje) bloka prilikom konstantnog ubrzanja podloge određenog trajanja (provedeno na air-track uređaju), te ljuljanje (i prevrtanje) prilikom jednog vala sinusoidalnog ubrzanja podloge (provedeno na preciznoj potresnoj platformi Quanser ST-III). Stupac koji se sastoji od dva bloka jednakih širina koji stoje jedan na drugome se prilikom ljuljanja može naći u osam različitih konfiguracija. Nelinearne jednadžbe kretanja za ljuljanje u svih osam konfiguracija su izvedene iz Lagrangevih jednadžbi. Definirani su prelasci između konfiguracija, koji se događaju ukoliko su kinematički uvjeti za aktivaciju ’više’ konfiguracije zadovoljeni, ili ukoliko je došlo do sudara između tijela u sustavu (ili između gornjeg i donjeg bloka ili između donjeg bloka i podloge). Na temelju navedenog je napisan numerički algoritam pomoću Newmarkove metode za integraciju i Newton-Raphsonove iterativne metode, te procedure za detektiranje točnog vremena svakog sudara između tijela. Brzine u sustavu nakon sudara su izvedene iz uvjeta da moment količine kretanja gornjeg bloka te moment količine kretanja cijelog stupca obzirom na točke koje predstavljaju centre rotacije nakon sudara moraju biti održani pri sudaru. Algoritam je eksperimentalno potvrđen serijom ispitivanja ljuljanja stupca od dva bloka prilikom jednog vala sinusoidalnog ubrzanja podloge. Uvjeti za potpuno (oba bloka) ili djelomično (samo gornji blok) prevrtanje stupca su istraženi numerički i eksperimentalno. Stupac koji se sastoji od tri bloka je eksperimentalno ispitan na posebno osmišljenoj platformi za dvostruki impuls ROORI1 na Sveučilištu u Oxfordu. Ispitani su uvjeti (posebice vrijeme između dva impulsa pobude baze) pod kojima dolazi do prevrtanja samo najgornjeg bloka, dva gornja bloka i cijelog stupca. Na kraju, istražena je organizacija uređene skupine od više blokova unutar posude prilikom horizontalne harmonijske pobude. Parametri za detekciju različitih oblika organizacije, periodično ponašanje te karakterizaciju nepoželjnih događaja, poput položaja težišta sustava te momenta inercije sustava s obzirom na težište, su definirani na temelju eksperimentalnih promatranja.