掉角故障是航空发动机压气机叶片常见的一种故障形式,对掉角叶片进行振动特性分析是十分有必要的。本文基于Ansys Workbench平台和振动特性测试系统,分析了由高阶共振引起的掉角裂纹对航空发动机压气机叶片振动特性的影响,主要研究内容如下:（1）以某航空发动机压气机叶片的模型数据为基础,通过Solid Works软件建立了压气机叶片的变截面扭曲叶片三维模型,将该三维模型分成叶片主体和掉块两部分,基于Ansys Workbench平台建立了带有掉角裂纹的压气机叶片有限元模型,并通过设置接触模拟叶片的掉角裂纹。（2）基于Ansys Workbench平台计算了压气机叶片在不同工况下的固有频率和振型,确定了容易产生掉角裂纹的第八阶“二扭弯曲复合”振型及其固有频率;分析了叶片在一定频率激励下的位移响应,发现转速会导致叶片位移响应的常值分量增加;对位移响应进行离散傅里叶变换,发现了次谐波、超次谐波和超谐波等非线性现象。搭建了振动特性测试系统,并通过振动特性试验得到了叶片和裂纹叶片的前八阶固有频率。（3）通过模态分析研究了叶片转速及裂纹长度对带有掉角裂纹的压气机叶片固有特性的影响。发现转速对低阶固有频率影响很大,而裂纹长度对高阶固有频率的影响更加明显。（4）通过瞬态分析研究了叶片转速及裂纹长度对带有掉角裂纹的压气机叶片振动特性的影响。发现不同裂纹长度下压气机叶片位移响应的变化规律基本一致;随着转速的增加,叶片位移响应的常值分量不断增加;同样转速下,随着裂纹长度的增长,叶片自身位移响应的幅值反而会减小;裂纹长度越长,同一阶共振频率越小,对应的位移响应也越小。提取分析了叶片裂纹处的接触压力,并通过接触压力来评估掉角裂纹的呼吸效应。发现变转速工况下叶片受离心力影响,逐渐从呼吸式裂纹变为张开式裂纹;随着裂纹长度的增加,压气机叶片的刚度不断减小,呼吸式裂纹越来越容易变成张开式裂纹。