本文以发动机叶盘转子系统为研究对象,通过理论分析和有限元仿真,分别对集中参数失谐叶盘系统运动规律、既定失谐量情况下的叶片排序优化、连续参数叶片-圆盘-轴转子系统动力学特性、叶片流-固耦合问题及含裂纹叶片有限元模拟等方面进行了初步地探索和研究。首先,基于集中参数叶盘系统模型,对于叶盘系统的振动特性进行分析,讨论了失谐对于叶盘系统模态和受迫振动响应的影响,得到失谐参数对叶盘系统模态及响应影响的一般规律,分析由于失谐而产生的模态及振动局部化问题。进而,在叶盘转子模型中引入缘板阻尼块减振器,分析非线性摩擦阻尼影响下的叶盘系统振动特性。同时,与无摩擦阻尼系统进行对比,分析非线性摩擦阻尼的减振效果。另一方面,利用DPSO与TAEA两种智能优化算法分别对无摩擦阻尼与含非线性摩擦阻尼的既定失谐叶片在安装时如何选择最佳的叶片排布顺序进行优化研究,在兼顾降低振幅和平均各叶片振动的情况下,使各叶片分担系统整体振动能量,以达到降低疲劳、延长寿命的目的。其次,由于转子转速不断提高,因此叶片-盘-轴耦合作用引发的转子振动问题日益突出,利用模态综合法建立了叶片-盘-轴转子系统的动力学微分方程,分别分析了刚性盘-柔性轴转子系统、弹性盘-柔性轴转子系统和弹性叶片-弹性盘-柔性轴转子系统模型的固有频率及振型,研究各个连续参数叶盘转子模型的固有特性之间的关系及随着阶次增加的变化情况。于此同时,随着流-固耦合(Fluid-Structure Interaction,FSI)成为目前很多领域研究的热点和难点问题,长时间处于气流场中叶片的流-固耦合问题日益突出。但当采用有限元方法对其求解时,流场与固体场的网格划分不一致造成界面上节点不匹配。分别利用响应面逼近与克里金插值两种数据拟合方法对于叶片表面温度及表面压强进行处理,解决网格不匹配的问题,并且对比分析了两种方法的拟合精度,得到一种对于此问题更适合的拟合方法。最后,因为叶盘构件冶金过程中存在缺陷,同时在加工、使用(如在加载、疲劳或应力腐蚀)过程中容易形成宏观裂纹,因此构件中存在的缺陷或出现的裂纹是难免的。应用有限元仿真方法对于含裂纹的叶盘转子系统进行了分析,通过断裂参数应力强度因子的变化探究不同裂纹对于系统的影响规律。