旋转叶片作为航空发动机中占整机制造比例最大的关键零部件,其工作环境苛刻且外部载荷复杂,这使旋转叶片易发生大幅度的非线性振动,进而引起旋转叶片的疲劳损伤甚至失效。因此,为了保证航空发动机的安全运行,有必要对旋转叶片的非线性动力学行为进行研究。目前,为了提高旋转叶片的力学性能,进而抑制旋转叶片的振动,已有研究将石墨烯增强复合材料涂层应用到旋转叶片上,但是仍缺乏对带石墨烯增强复合材料涂层旋转叶片非线性动力学行为的研究。为此,本文针对压气机转子叶片的振动问题,以带石墨烯增强复合材料涂层旋转叶片作为研究对象,对其非线性动力学行为进行研究。主要研究内容如下:（1）针对带石墨烯增强复合材料涂层旋转叶片的动力学建模问题,通过改进的Halpin-Tsai细观力学模型,对带石墨烯增强复合材料涂层旋转叶片的有效材料特性进行了分析与计算。基于一阶剪切变形理论,得到了带石墨烯增强复合材料涂层旋转叶片的动能表达式和势能表达式,同时,考虑旋转叶片分别受到单点脉冲载荷和均布周期载荷的作用,计算外部载荷对带石墨烯增强复合材料涂层旋转叶片做的功。最后,通过Hamilton原理推导并得到了带石墨烯增强复合材料涂层旋转叶片的偏微分运动控制方程。（2）针对带石墨烯增强复合材料涂层旋转叶片的自由振动以及振型求解问题,基于能量法,利用Chebyshev-Ritz法求解旋转叶片的固有频率与振型,通过两个算例,验证了本文动力学模型的准确性,以及求解方法的准确性与收敛性。此外,研究了多种参数对带石墨烯增强复合材料涂层旋转叶片固有频率以及振型的影响,为带石墨烯增强复合材料涂层旋转叶片的非线性动力学研究奠定了基础。（3）针对带石墨烯增强复合材料涂层旋转叶片在外部载荷作用下的非线性动力学行为,基于Galerkin法,采用带石墨烯增强复合材料涂层旋转叶片的振型构成模态函数,得到了带石墨烯增强复合材料涂层旋转叶片在外部载荷作用下的非线性常微分控制方程。运用四阶Runge-Kutta法求解系统的非线性常微分控制方程,并对单点脉冲载荷作用下带石墨烯增强复合材料涂层旋转叶片的非线性瞬态动力学行为以及带石墨烯增强复合材料涂层旋转叶片在均布周期载荷作用下的非线性稳态动力学行为进行了研究。