涡轮发动机常用作飞机与大型船舶或车辆的发动机,近年来,也被用作大型发电装置。自上世纪40年代涡轮喷气发动机诞生以来,大大提高了飞机飞行的速度和高度,增加了船舶航行的里程,获得了巨大的军事和经济效益。然而,技术腾飞的背后,仍有许多问题制约着技术的进一步发展。就航空发动机涡轮叶盘来讲,其所处工作环境十分恶劣,同时承受较高的离心负荷、气动负荷、振动负荷等,容易产生破坏故障。有统计表明,叶盘系统振动故障占发动机总故障的一半以上。现代涡轮发动机研制发展过程中,随着优化设计的出现,叶片.轮盘的耦合振动也明显的表现出来。因此该方面的研究也逐渐发展起来。本文以涡轮机叶盘系统为研究对象,通过理论分析和有限元仿真,对叶盘系统耦合振动进行了固有特性和动力学特性研究。首先将涡轮机轮盘简化成空心圆板建立了圆板大挠度横向弯曲连续质量模型,通过该模型对旋转轮盘的振动特性进行分析,计算了轮盘在某一转速下的模态,讨论了不同转速下轮盘的响应特征,从而得到了转速对轮盘的响应影响。然后在有限单元的基础上,建立了叶片轮盘基本扇区模型,进而从基本扇区入手,采用群论算法和模态综合法相结合的分析方法研究了整个叶片轮盘系统的耦合振动特性。最后通过有限元通用程序对叶片轮盘系统振动特性进行仿真分析,先对叶盘单个扇区模型进行循环对称模态分析,再利用有限元子结构模态综合法对叶盘系统进行模态分析,得到叶盘系统零转速下的固有模态,并与循环对称结果进行比较,讨论了不同工况对同一模型的影响。本文所得谐调叶盘系统的振动规律为研究涡轮机叶盘系统振动特性提供了颇为开阔的思路。