转子叶片是航空发动机结构件中的关键零部件之一,由于转子叶片为高速旋转的动部件,数量多、结构单薄、载荷条件严酷、工作环境复杂,因此在发动机使用和试验中是故障率最高的零部件之一。针对转子叶片失效问题,结合压气机内部声共振现象,采取理论分析和数值模拟相结合的方法对转子叶片振动特性进行研究,得到了转子叶片在声共振条件下振动响应特性。首先,依据声振耦合理论,对耦合的有限元/边界元法的控制方程进行了推导,得到了耦合的有限元/边界元法在模态坐标下的控制方程。基于耦合的有限元/边界元法基本理论,对平板结构进行动力学分析,得到模态坐标下求解方程表达式。其次,以薄壁板结构为研究对象,建立有限元模型,采用耦合的有限元/间接边界元法对随机声激励下薄壁板结构的振动响应进行了计算。主要从垂直方向、45°方向、水平尖端及水平横向等四个方向对薄壁板施加窄带噪声激励和宽频随机噪声激励,通过仿真计算得到了薄壁板振动频响曲线,重点分析了薄壁板结构前两阶模态频率处行波加载方向对结构振动响应的影响。最后,以转子叶片为研究对象,对仅有声载荷作用下转子叶片的随机振动进行了仿真计算,得到了叶片在随机噪声激励下的动态响应。依据气-声-固多物理场的耦合机制对声共振条件进行简化,对转子叶片进行单向流固耦合计算,得到稳定气流下叶片表面稳态气动载荷,而后进行噪声载荷加载,通过仿真计算得到叶片振动特性。对比分析了转子叶片在施加气动载荷后随机声激励下的振动特性。本文对薄壁板结构在声激励条件下的振动特性研究及转子叶片在声共振条件下振动特性的研究具有一定工程参考价值。