航空发动机在近地状态运行时，会吸入随高速气流运动的小石块、砂砾、铆钉等硬物，对风扇/压气机叶片造成冲击损伤，称为外物损伤（Foreign Object Damage，简称FOD）。FOD具有四个基本特征：损伤处有应力集中，损伤附近有残余应力场，损伤处有微小裂纹，损伤处有微观结构损伤。在高周疲劳载荷作用下，FOD极易诱使疲劳裂纹萌生并快速扩展，引起叶片的疲劳断裂失效，从而严重威胁飞行安全。因此，开展叶片FOD课题研究，对于尽可能减少并防止FOD引发飞行事故，保障发动机安全使用和飞机飞行安全，具有重要的工程实践意义。论文围绕叶片FOD的特征分析及模拟试验研究，重点开展了以下三个方面的研究工作：（1）基于28片报废的某型钛合金风扇叶片上的FOD，对叶片FOD的宏观、微观损伤特征进行了分析。研究表明，凹坑和缺口是主要的FOD损伤形式。对于宽度大于0.5mm的缺口损伤，尺寸在宽0.5~2.5mm、深0~1.0mm范围的最为常见，且较为集中地分布在叶片的进、排气边中部。对缺口损伤表面的SEM观察表明，存在塑性变形、微小缺口、微小裂纹和片层结构等典型微观特征。（2）采用自行设计的空气炮试验系统，在TC4平板试样上进行了21组FOD模拟试验，并试验研究了损伤试样的HCF疲劳强度。研究表明，试验模拟的FOD具有典型的叶片FOD宏观、微观损伤特征。损伤试样的疲劳试验结果表明，FOD致使试样的疲劳强度明显下降。对损伤试样的疲劳断口分析表明，FOD为疲劳裂纹的萌生及扩展提供了有利条件。（3）选用LS-DYNA软件和Johnson-Cook材料模型，进行了叶片FOD的数值模拟研究，并基于计算结果分析了FOD附近的残余应力特征。研究表明，本文建立的叶片FOD有限元数值计算模型，能够在一定精度范围内实现对FOD的有效模拟。数值模拟结果表明，FOD附近存在明显的拉伸残余应力区和压缩残余应力区。对比损伤试样的疲劳断口分析表明，FOD引起的较大拉伸残余应力是引起损伤试样发生疲劳失效的重要因素之一。