本文对复合材料飞轮转子进行数值和解析研究、模态分析、裂纹扩展分析。论文解析解部分研究了飞轮系统的转子动力学特性，在考虑陀螺力矩的情况下，推导出系统中典型部件转轴和碳纤维复合飞轮转子的动力学模型，并形成依据有限元法求解的振动方程表达式。 在模态分析部分，本文针对不同材料的复合材料飞轮转子，进行三维有限元分析，计算出飞轮系统的固有频率及振型，为飞轮结构的进一步设计提供一些动态参数。 在损伤与断裂研究中，论文分别采用理论方法和实验方法对飞轮转子用复合材料进行分析研究。通过理论分析，获得复合材料界面开裂和纤维断裂情况下，材料刚度下降的估算公式和纤维的纵向应力和应变表达式。利用无损声发射检测技术，本文对芳纶纤维/环氧树脂复合材料的破坏过程进行实验验证，发现了不同损伤类型与所表现出的声发射特征之间的关系。并且从声发射信号的关联图中，可较好地判断损伤发生的类型，为今后的复合材料损伤与断裂研究提供重要的实验数据。同时，论文利用声发射无损检测技术，对飞轮转子进行实验验证，并获得大量有用的数据，为飞轮的设计提供参考依据。