叶片系统的故障严重威胁着汽轮机等旋转机械系统的正常运行.而叶片振动是导致叶片失效,甚至断裂的主要因素.据有关资料统计,叶片故障约占动力机械的故障的40%左右.因此,提高旋转机械中叶片的安全可靠性和运行稳定性是相关科研工作者始终的关注点.作为近几年来,自带冠叶片被广泛应用于汽轮机和航空发动机等旋转机械中.自带冠叶片具有的良好减振特性正日益受到关注.自带冠叶片的独特之处在并通过冠间接触摩擦和碰撞消耗叶片振动产生的能量,从而实现减振的效果.另外,自带冠叶片还具有装配简单,维修方便等优点.但是自带冠叶片发生叶冠间的接触碰撞时,在接触面上法向碰撞和切向粘着、滑移运动会产生十分复杂的非线性接触力,使得碰撞过程中产生的振动呈现出非线性特性,这使得对自带冠叶片振动特性的理论研究较为复杂.然而,深入研究自带冠叶片的接触碰撞减振特性,对延长叶片的使用寿命,提高汽轮机的使用效率和可靠性,都具有重要的实际意义和应用价值.本文用有限元方法中的三维梁单元建立了自带冠叶片的动力学模型,建立了以五片叶片为一组的带平行四边形叶冠的成组叶片系统的三维模型,并采用Hertz接触力模型来模拟叶冠间接触碰撞的非线性行为.针对整圈自带冠叶片系统的接触碰撞特性采用罚函数方法进行数值模拟.对成组自带冠叶片,应用模态分析法获得了成组叶片中单个叶片的振型图.应用瞬态动力学分析和谐响应分析方法获得了描述叶片非线性动力学行为的时间历程图、相图和幅频图.最后分析了整圈形式下自带冠叶片的节径振动的动力学特性.所得结论对分析自带冠叶片的减振机理、优化设计理论、建立可靠性设计准则有重要的指导意义.