航空发动机、涡轮机及汽轮机等叶轮机械是继蒸汽轮机和内燃机之后的新一代动力装置,体现了一个国家的综合实力,对保护国防与能源安全、改善能源结构以及实现环境可持续发展具有重要意义。由于航空发动机、涡轮机及汽轮机要在极其恶劣的环境中长期反复运行,因此,它的研制必须要有很强的设计水平和加工制造能力。据统计大部分叶轮机械的故障都是由叶片引起的,而且叶轮机械在大型器械中往往处于重要或关键的位置,一旦其发生故障或者失去稳定性,会造成十分严重的危害,往往会导致大量经济损失,有时甚至会造成人员伤亡或者产生难以估计和弥补的社会危害。叶轮机械中榫连结构应用相当广泛,由于叶片始终承受着复杂的载荷作用,使榫连结构部分容易产生较严重的应力集中,因此,榫连结构成为燃气轮机故障多发的环节之一。本文以榫连叶盘耦合模型为对象,重点对旋转态叶片的非线性动态特性以及振动响应特性展开了研究,论文的主要研究内容包括:(1)首先,本文建立了考虑榫连结构接触的轮盘叶片及有限元模型,求解了叶片-轮盘系统榫连模型的接触压力和滑移距离的情况,并与文献对比,验证了模型的可靠性,接着,采用模态分析方法进行榫头榫槽结构参数、配合参数、加工误差对旋转叶片动态特性影响的分析,最后,应用得到相关结论,采用谐响应分析方法,进一步研究了考虑榫连叶盘系统的结构参数、配合参数、加工误差对旋转叶片的频响研究特性。(2)其次,采用有限元方法,应用梁单元建立了榫连叶片的动力学模型,应用双线性迟滞干摩擦模型对叶片根部施加约束,研究了滑移极限、激励幅值、摩阻器刚度等对对榫连叶片的振动响应;接着,通过对比不同摩阻器个数干摩擦模型的迟滞回线、振动响应情况得到了优化的干摩擦模型;最后,采用优化的干摩擦模型,考虑外激励对榫连叶片的振动响应规律进行研究。(3)最后,本文建立了考虑榫连结构接触的轮盘叶片二维有限元模型,通过与第三章的固有特性结果对比,验证了该模型的可靠性。接着,采用有限元瞬态分析方法,考虑榫头榫槽接触面间隙和摩擦非线性因素研究旋转叶片非线性响应情况。最后,通过改变外激励幅值、摩擦系数和接触刚度,研究装配因素对旋转叶片的振动响应影响规律。