航空发动机是在气体压缩、膨胀、高速流动和转子高速旋转条件下工作的高度复杂热能动力机械。航空发动机长期工作在复杂恶劣的工作环境下,其结构强度和可靠性决定了航空发动机性能优劣,而作为飞机或其他航空器的心脏,其技术水平严重制约着我国航空工业的发展。叶盘系统理论上应该是圆周循环对称结构,但是由于加工、安装、磨损及为了抑制颤振等原因,造成了各叶片之间质量、刚度和固有频率的不同,即失谐。失谐会导致叶盘系统振动能量集中在少数叶片上,造成严重的局部化现象,导致疲劳失效,进而影响压气机叶盘系统的使用寿命,对于降低叶片振幅导致的局部化特性及减振优化研究就变得非常重要。因此,本文研究航空发动机失谐叶盘系统振动局部化特性及减振优化对提高航空发动机的可靠性起着至关重要的作用。本文以航空发动机压气机失谐叶盘系统为研究对象,首先建立了包含榫头榫槽摩擦和间隙的叶盘系统集中参数模型,通过数值仿真获得叶盘系统的非线性动力学振动特性;其次,在固定界面模态综合法的基础上,提出改进固定界面预应力模态综合法,建立了叶盘系统的有限元缩减模型;而后,基于改进固定界面预应力模态综合法建立了考虑非线性接触的有限元缩减模型,并综合考虑了激励阶次、频率转向、叶片和轮盘刚度比等影响参数对失谐叶盘系统振动局部化的影响;再次,分析了叶片平均频率对叶盘系统振动局部化的影响,通过分析失谐叶盘系统最大振幅叶片临近叶片的频率分布,获得了失谐叶盘系统振动频率分布特性;最后,根据失谐叶盘系统振动频率分布特性,基于智能优化算法和叶盘系统有限元缩减模型,建立了失谐叶盘振动局部化减振优化算法。具体而言,本文完成工作如下:（1）针对叶盘系统榫头榫槽集中参数模型,考虑了间隙和摩擦的影响,开展了叶盘系统非线性振动特性研究,获得了榫头榫槽间隙和摩擦对于谐调和失谐叶盘系统振动特性的影响,研究表明当对失谐叶盘系统进行动力学特性分析时不能忽略间隙和摩擦。（2）针对整体叶盘系统有限元模型节点和单元数量巨大,如再考虑榫头榫槽非线性接触和失谐使计算困难这一难题,基于固定界面模态综合法,提出改进固定界面预应力模态综合法,建立了考虑榫头榫槽间隙、摩擦和预应力效应的叶盘系统有限元缩减模型,讨论了模态截断数、预应力和科氏力对于叶盘系统振动特性的影响。通过计算不同的模态截断数下的特征值,并与整体叶盘结果进行对比分析,验证了有限元缩减模型的准确性,获得了在满足计算精度和计算机时下的最佳模态截断数。（3）基于叶盘系统有限元缩减模型,综合考虑了激励阶次、频率转向、叶片和轮盘刚度比等影响参数对失谐叶盘系统振动局部化的影响。首先,研究了随机失谐和确定性失谐两种情况下的失谐参数识别方法,对于随机失谐采用威布尔分布与Monte Carlo模拟技术相结合对失谐参数进行识别,对于确定性失谐采用基于叶片静频、二分法和模态分析相结合的方法;其次,为了评估失谐叶盘系统在不同激励阶次间局部化的程度,定义了相对局部化因子,讨论了不同激励阶次和失谐标准差影响下的叶盘系统振动局部化特性;再次,分析了谐调叶盘系统模态转换特性,为了评价在频率转向区域叶片对失谐叶盘系统振动局部化的影响,从模态应变能角度定义了贡献度因子。讨论了频率转向间隙、叶片贡献度因子和局部化因子之间的关系;最后,分别在叶片定刚度和轮盘定刚度情况下,分析了叶片和轮盘刚度比对谐调和失谐叶盘系统振动特性的影响规律。（4）研究了在不同叶片平均频率和失谐标准差下的失谐叶盘系统振动局部化特性,讨论了叶片频率分布特性对失谐叶盘系统振动局部化的影响规律;通过分析最大振幅叶片自身失谐量、失谐标准差和最大振幅叶片相邻叶片的频率分布对于失谐叶盘系统振动局部化的影响,获得了失谐叶盘系统叶片频率分布特性。（5）针对失谐叶盘排布优化问题,根据失谐叶盘系统叶片频率分布特性,基于叶盘系统有限元缩减模型,采用智能优化算法,分别开展叶片刚度失谐、叶片质量失谐及叶片质量和刚度同时失谐三种情况下的排布优化研究,针对叶片刚度失谐排布优化问题,基于有限元缩减模型,采用振幅最大值和最小值叶片位置互换的方法进行减振优化,在保证了计算精度的前提下,节省了大量计算机时,计算效率较高。针对叶片质量失谐带来的叶盘系统不平衡的排布优化问题,基于离散粒子群优化算法,为避免陷入局部最优解,引入遗传算法的变异算子,构造遗传粒子群优化算法,该算法继承了粒子群优化算法规则简单、容易实现、收敛速度快等优点又能避免陷入局部最优解。针对叶片质量失谐和刚度失谐排布优化问题,首先采用粒子群优化算法对质量失谐叶片进行排布优化,将获得的排布优化方案划分为六个隔离带,在每个隔离带内对刚度失谐叶片的安装位置进行排布优化,最终获得在满足叶盘系统平衡力矩最小和振动局部化程度最小情况下的失谐叶盘系统排布优化方案。