1、旋轉機械是指大型汽輪發(fā)電機組、水輪發(fā)電機組、核電機組、航空航天發(fā)動機、高速壓縮機、離心機、離心泵和高精度機床等以轉子系統為工作主體的機械設備，它們廣泛地應用于電力、石化、冶金、機械、航空等各工業(yè)部門。大型旋轉機械是一個復雜的多自由度非線性振動系統，常常由于出現各種不同形式的故障而影響其正常工作，有時甚至會發(fā)生由某些故障引發(fā)的嚴重的機毀人亡事故，并造成重大的經濟損失。近些年來，由于旋轉機械故障而引發(fā)的災難性事故時有發(fā)生，為滿足工程實際對故

2、障診斷的需要，有必要對帶有故障的旋轉機械從動力學方面進行深入的研究探討。 本文主要研究了基于Jeffcott等較簡單的兩端支承中間為集中質量的轉子模型和復雜轉子系統的碰摩故障。并且利用實驗室中的現有設備做了相關實驗。本文的主要工作表現在以下幾個方面： (1)介紹了本文研究的目的和意義及非線性問題的研究方法，分別給出了集中質量轉子和復雜轉子系統非線性動力學的國內外研究現狀。并且簡單介紹了分岔和混沌的基本概念。 (2

3、)介紹了現代接觸力學的基本理論及求解接觸問題的非線性有限元方法，給出了判斷轉靜件碰摩的接觸準則。 (3)分別建立了集中質量轉子系統和復雜轉子系統的力學模型和有限元模型，用非線性有限元方法研究了碰摩情況下轉子系統的動力學特性，并考察了碰摩剛度、碰摩間隙等參數的影響。 (4)應用實驗室的轉子實驗臺、VSO采集測試分析系統和碰摩專用裝置，分別做了單盤轉子系統的單點碰摩故障實驗和單盤轉子系統的整周碰摩故障實驗，通過實驗數據得到了