硬涂层材料通常采用等离子喷涂、气象沉积等制备方法涂敷在基体上,与基体构成涂层-基体复合结构。涂层-基体复合结构的材料力学性能参数与单一涂层材料或基体材料明显不同。由于硬涂层材料的厚度相对基体而言尺度很小,并且硬涂层材料的与基体之间存在弹性差异,其材料力学参数测试及辨识极易受到基体的影响。此外,研究表明,硬涂层的力学特性通常表现为各向异性,这些因素均为硬涂层各向异性材料参数辨识带来了困难。传统的测试方法无法满足硬涂层各向异性材料力学特性参数辨识的需要。本文分别建立了考虑压痕基体效应的硬涂层各向同性力学特性参数辨识方法和硬涂层横观各向同性力学特性参数辨识方法；将辨识结果应用于硬涂层-基体复合结构的振动特性分析中,采用实验测试与数值计算相对照的方式,验证和确认了适用于振动分析的、更合理的硬涂层材料力学特性参数；进一步开展了硬涂层-基体复合材料结构的振动响应分析,对硬涂层减振性能进行了对比分析。具体内容主要包括以下几个方向：(1)将NiCrAlY涂层视为各向同性弹性体,针对基体效应对纳米压痕实验辨识硬涂层力学特性参数结果的影响,采用有限元模拟分析了最大加载力、加载曲线指数与涂层材料的力学特性参数、压痕深度等的关系,结合纳米压痕实验结果,求解得到了NiCrAlY材料的各向同性力学特性参数。(2)以各向异性弹性本构关系为基础,将NiCrAlY涂层视为横观各向同性弹性体,通过有限元模拟建立了压痕最大加载力、加载曲线指数与涂层力学特性参数和压痕深度之间的无量纲方程,结合纳米压痕实验,对无量纲方程进行了求解,获得了NiCrAlY涂层的横观各向同性材料参数。(3)考虑NiCrAlY涂层的各向异性,建立了硬涂层-薄板复合结构的有限元模型,对其固有特性和振动响应进行计算,同时开展振动测试,获得硬涂层-薄板复合结构的固有频率、模态阻尼比和共振响应。对比有限元计算与实验测试的结果,验证了辨识得到力学特性参数的正确性,以及用于预估共振响应的可靠性。(4)在提出了减振效果综合评价指标的基础上,基于有限元计算方法,对涂敷NiCrAlY涂层的悬臂钛板进行了研究,从固有频率、振动位移和应力、振动疲劳寿命等方面对其减振效果进行评价。本文辨识得到的硬涂层材料力学特性参数,对于建立合理的的硬涂层-基体复合结构动力学模型、进行硬涂层振动抑制的有效性评价等具有重要意义,同时,也为进一步实施硬涂层减振的优化设计奠定了基础。