摘要：航空发动机叶片长期在复杂激励的恶劣环境中工作,极易造成损伤产生裂纹,导致叶片-轮盘耦合系统的模态特性发生改变,偏离初始设计状态。以旋转裂纹叶片-弹性轮盘系统为研究对象,基于Kirchhoff板理论和Timoshenko梁理论模拟弹性轮盘和旋转叶片,基于释放应变能和Castigliano原理将叶片裂纹等效为旋转刚度,建立了裂纹叶片-弹性轮盘耦合系统连续体动力学模型;通过模态实验和有限元方法验证了提出方法的正确性;并分析了裂纹深度、裂纹位置、轮盘厚度和转速对裂纹叶片-弹性轮盘耦合系统固有特性的影响。研究结果表明:叶片裂纹导致初始正交的叶片-轮盘耦合模态振型破坏,出现模态局部化现象,且随着裂纹深度增大,相应的频率减小;裂纹位置靠近叶尖,模态局部化现象消失,形成两阶正交模态;随着轮盘厚度的增加,发生频率转向现象,叶片弯曲模态与多个轮盘振型相关;随着转速的增加,发生频率转向现象,以及在高转速下叶片弯曲模态与其余阶次叶片弯曲模态相关。