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提出了一种适合复杂形状的柔性细长构件建模分析的非线性两节点超单元。采用模态综合法对线性实体有限元模型的刚度阵及质量阵进行自由度缩减，缩减后的矩阵用于推导超单元的弹性能及动能。引入速度转换矩阵，得到超单元在绝对坐标系下的速度及加速度进而表述其惯性力。列写单元的拉格朗日方程已得到超单元的弹性力向量及与速度相关的陀螺矩阵。以具有偏心质量的转子系统为例，验证了非线性超单元在转子动力学分析中的应用。计算结果表明，超单元在转子系统的临界转速计算、转子系统启动过程中的瞬态响应预测方面具有较高的精度。