叶片是发动机重要的做功部件,其力学特性关乎发动机的性能和效率。因此有必要对其动力学特性进行研究。叶片处于高温、高速的工作环境,同时在工作过程中,高速大范围旋转运动势必引起阻尼,这些均是叶片动力学研究需重点考虑的。本文将发动机叶片抽象为中心刚体-柔性梁的力学简化模型,梁选取耐热性强的功能梯度材料（Functionally graded material,FGM）,考虑中心刚体的大范围旋转,对叶片工作中存在的问题进行动力学建模分析。主要研究的内容如下:首先,对叶片的力学模型旋转中心刚体-FGM柔性梁进行动力学建模,采用假设模态法描述柔性梁变形场,利用第二类拉格朗日方程推导动力学方程,编制C++仿真软件,对比一次模型与零次模型的差异性。分析在大范围旋转时柔性梁的动力学特性,解释功能梯度分布一材料相对分布二振动偏移的原因,指出偏移项K₂和振动偏移影响因素。并在旋转角速度恒定的基础上分析两种功能梯度分布的横向弯曲固有频率。其次,结合叶片模型实际分别建立变截面实心柔性梁和变截面空心柔性梁的动力学模型,通过仿真结果探究截面变化率、体积以及中空构型对柔性梁动力学特性的影响,为实际工程的叶片模型设计提供理论参考。接着,将热环境影响加入动力学模型,利用一维热稳态方程求解温度场分布规律,在本构关系中计入热应变将其与第二类拉格朗日方程进行结合得到刚柔热耦合动力学方程,考虑单侧受热与双侧受热两种工况,进而分析两种工况下系统的动力学特性。最后,将风阻产生的两种阻尼（粘性阻尼与平方阻尼）引入到系统动力学模型中,将阻尼矩阵与刚柔耦合动力学方程结合,形成考虑阻尼效应的系统动力学方程,分析阻尼特性以及在阻尼作用下功能指数等因素对叶片动力学特性的影响。在此基础上与热环境结合形成更接近实际的动力学方程,为研究发动机叶片的动力学特性提供参考。