整体叶盘通常是利用先进的制造工艺（整体加工或焊接等技术）将叶片和轮盘做成一体结构,省去了常规叶盘联接的榫头和榫槽结构。同时,整体叶盘的振动阻尼因为缺少了榫结构的界面摩擦而减弱,在恶劣环境下容易发生疲劳失效;由于轮盘较薄,盘片刚度相近,整体叶盘容易发生耦合共振;由于一体化结构特征,整体叶盘的振动控制和损伤修复非常困难。最近的研究表明,由金属基、陶瓷基或两者混合物做成的硬涂层还具有良好的阻尼能力,涂层减振成为一种新兴的被动阻尼减振技术。因此,在整体叶盘动力学建模和耦合振动分析的基础上,本文利用半解析法、有限元法和振动实验研究了叶片涂敷硬涂层的整体叶盘动力学建模与振动特性以及硬涂层的多参数优化设计问题。首先,分别采用基于能量的Ritz法和改进的固定界面CMS（子结构模态综合）法建立了谐调整体叶盘的半解析模型和失谐整体叶盘的有限元减缩模型,然后求解了模态特性和振动响应并对动力学模型进行实验验证。随后,分别基于半解析模型和有限元减缩模型研究了结构参数和失谐特征对整体叶盘耦合振动特性的影响。其次,考虑NiCoCrAl+YSZ硬涂层的力学特性,利用复模量理论、改进的复合Oberst梁理论和Rayleigh-Ritz法建立了涂敷硬涂层的谐调整体叶盘（涂层谐调整体叶盘）的半解析模型,利用谐调系统的圆周循环对称特性、基于频率差方因子准则的SNM方法、模态应变能法和Rayleigh阻尼模型建立了叶片涂敷硬涂层的失谐整体叶盘（涂层失谐整体叶盘）的有限元减缩模型,求解了涂层谐调和失谐叶盘的模态特性和振动响应,并进行模型有效性校验。利用涂层谐调和失谐整体叶盘的动力学模型研究了硬涂层对整体叶盘阻尼减振的机理,分析了硬涂层厚度和弹性模量对整体叶盘振动特性的影响,结合整体叶盘的耦合振动特性分析了叶片展弦比和轮盘厚度对硬涂层阻尼减振的影响规律。再次,考虑NiCoCrAl+YSZ硬涂层的应变依赖性,利用改进的复模量理论、高阶多项式和振动实验描述了应变依赖性弹性模量和损耗因子,基于改进的复合Oberst梁理论和Rayleigh-Ritz法建立了涂敷应变依赖性硬涂层的谐调整体叶盘非线性半解析模型,利用提出的基于Newton-Raphson法的迭代方法求解其非线性共振频率和共振响应,并校验模型有效性。此外,分析了硬涂层对谐调整体叶盘的阻尼减振作用,研究了应变依赖性对硬涂层和叶片材料参数的影响以及对谐调整体叶盘振动特性的影响。最后,利用考虑应变依赖性的复模量理论和改进的复合Mindlin板理论建立了涂敷应变依赖性NiCoCrAl+YSZ硬涂层的谐调整体叶盘非线性有限元模型,并利用提出的第二类基于Newton-Raphson法的迭代计算方法求解其非线性共振频率与共振响应,并进行模型有效性的实验验证。随后,以硬涂层初始弹性模量、初始材料损耗因子和涂层厚度为优化设计变量,以考虑应变依赖性的涂层谐调整体叶盘的模态损耗因子最大、固有频率变化量最小和质量增重最小为优化设计目标,利用创建的非线性有限元模型和基于参考点的NSGA-Ⅱ基因算法（带精英策略的非支配排序基因算法）进行硬涂层的多参数约束优化设计,分别得到了两目标和三目标约束优化的帕累托前沿最优解集,并通过求解和比较共振响应验证约束优化结果。在考虑结构特征的基础上,本文研究了整体叶盘的动力学建模方法和耦合振动特性,提出了整体叶盘的硬涂层阻尼减振技术,开发了求解涂敷线性和非线性硬涂层的整体叶盘振动特性的新方法,分析了硬涂层对整体叶盘的阻尼减振机理、硬涂层参数对整体叶盘振动特性的影响规律,以及整体叶盘结构参数对硬涂层阻尼减振的影响。此外,对硬涂层进行多参数约束优化以促进整体叶盘硬涂层阻尼减振技术的灵活应用。本文的研究成果可为整体叶盘的动力学设计和硬涂层阻尼减振技术的应用提供理论指导。