在现代航空发动机的发展和使用中,为达到高推重比发动机的性能要求,在发动机的压气机、风扇及涡轮上广泛使用了整体叶盘(Blisk)结构。与传统叶盘结构不同,整体叶盘具有更好的力学性能并且极大地减少了结构的重量及零件的数量。然而与传统叶盘结构相比,由于缺少一些装置去抵消由随机振动产生的动态应力,因此在整体叶盘的使用中需要引入其他形式的阻尼。硬涂层因其可以在高温、高腐蚀环境下具有很好的阻尼减振能力,因而可以将其应用到整体叶盘减振上。为了更好地实施整体叶盘硬涂层阻尼减振,需要对涂层整体叶盘的振动特性进行测试及分析,本文就是基于此开展研究,具体研究内容体现在如下几个方面:(1)以阻尼处理前后整体叶盘实验件为研究对象进行振动实验。首先用脉冲锤击法粗略的测出叶盘试验件的固有频率。之后用电磁振动台以基础激励的方式对整体叶盘进行定幅扫频激励,用轻质加速度传感器进行响应信号的采集,精确测出叶盘的固有频率。最后仍以基础激励的方式,对叶盘进行定频激励,测出叶盘的共振响应。将得到的固有频率及共振响应的数据对比,发现添加硬涂层阻尼后,减振效果明显。(2)以实验数据为基准,利用ANSYS建立阻尼处理后叶盘全尺寸有限元模型,并且探讨不同的单元类型的选择、不同建模方式、不同的约束方式对整体叶盘振动特性的影响。确定最终的建模和求解方法,并对叶盘复合结构的固有特性和振动响应进行求解。发现对复合叶盘结构,叶盘基体和涂层应该都用实体单元进行建模,如果单元类型不同结果会出错。(3)以实验数据为基准,利用ANSYS建立整体叶盘循环对称有限元模型,并对叶盘复合结构的固有特性和振动响应进行求解。由于循环对称模型只用建立其中一个扇区的模型,因此模型规模远小于之前的全尺寸模型,大大减少了计算时间,并且与全尺寸模型相比计算结果误差很小。(4)利用所建立的整体叶盘有限元模型,进一步探究硬涂层材料参数(杨氏模量、涂层厚度、损耗因子等)对整体叶盘的影响规律。在合理的取值范围内选定硬涂层材料的材料参数,通过ANSYS计算得到相应的固有频率和共振响应数值,并对比各结果。发现随着涂层杨氏模量和厚度的增大,叶盘固有频率增大,并且响应减小,损耗因子对叶盘的固有特性影响很小。