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针对旋转Timoshenko梁结构，在梁的纵向、横向变形中均考虑横向弯曲以及轴向伸缩的耦合作用，同时在横向弯曲中考虑剪切变形的影响，在柔性梁的2个变形方向上均考虑了变形的二次耦合项，并充分考虑轴向离心力、横向惯性力的作用，利用有限元方法进行离散并利用Hamilton原理建立非线性变形模式下的一种新的Timoshenko梁动力学方程。对一平面旋转梁进行仿真计算，通过分析不同情况下的频率与端点变形位移，说明耦合作用的“软化”效果，以及轴向离心力、横向惯性力对模型的影响。