许多旋转机械比如风力发电机叶片、直升机旋翼、航空发动机叶片和蒸汽涡轮发电机中的叶片,都属于柔性叶片固结在刚性旋转基座上的系统,同时考虑到叶片长宽比的大小和叶片表面的曲率变化,以上系统都可以简化为旋转的中心刚体-柔性曲梁或者壳体模型进行动力学分析。以上旋转系统,由于旋转叶片会产生很强的离心力,并且柔性叶片与旋转的刚性基座之间会产生复杂的耦合效应,同时叶片大范围运动与弹性变形之间也会产生耦合,针对上述复杂的耦合效应和为了分析旋转叶片的非线性动力学特性,常规的动力学模型已不能解决该类问题,所以有必要推出一套以非线性有限元为基础的动力学模型。考虑到上述工程背景及研究意义,本文基于绝对节点坐标法建立了旋转曲梁和壳体动力学方程,并进行了相应的动力学特性分析。本文的主要研究工作和成果主要有:以绝对节点坐标法和Green-Lagrange应变张量为基础,以几何精确的分析推导出了ANCF曲梁单元和ANCF薄壳单元,以虚功原理为基础,建立了旋转的中心刚体-柔性曲梁动力学方程,根据哈密顿原理建立了旋转的中心刚性圆柱-薄壳动力学方程。通过几个静力学的算例验证模型的正确性。考虑到旋转曲梁和壳体的边界条件,将其转化为约束方程,通过Lagrange乘子法将约束方程代入到模型的动力学方程中并与约束方程共同组成指标-3(Index-3)形式的动力学方程,并综述和指出了该方程组的求解算法。基于旋转的中心刚体-柔性曲梁动力学方程,编制了相应的动力学求解软件,分析研究了初始曲率和集中质量对旋转曲梁末端变形量的影响。通过达朗贝尔原理,将旋转曲梁等效为无旋转曲梁加离心力的形式,通过线性摄动处理获得系统的摄动方程,并应用准静态方法得到系统的静力平衡状态,代入到摄动方程中研究分析旋转曲梁的频率转向和振型切换。基于旋转的中心刚性圆柱-柔性壳体动力学方程,分析研究旋转薄板和薄壳的动力学响应区别。通过达朗贝尔原理和线性摄动处理获得了旋转壳体的摄动方程,主要研究了薄板厚长比,旋转角速度对薄板固有圆频率的影响。最后分析了旋转薄板的频率转向和振型切换。