岩石力学试验机是用来在实验室环境受控地再现地球深部岩石在压力、气液渗流、高温等多种物理条件耦合作用下的力学特性的设备。为了实现岩石试样破裂时特征的可视化,地学科学家希望利用压力室可以精密旋转的试验机,配合高能加速器CT成像和三维图像重构技术,观察到岩石破裂的条件与特性,为地下油气开采以及地震等研究提供新的依据。为了使岩石力学试验机压力室能够精密地旋转,在压力室上下需采用轴承,本文设计了旋转压力室的岩石力学试验机总体方案,讨论了旋转压力室驱动方式、传动方式以及避免岩石试样承受旋转扭矩的同步方案。研制了模拟样机,验证了方案的可行性。在对模型样机实验测试以及齿轮传动应变分析发现,摩擦转矩对电机同步以及旋转精度的控制具有显著的影响。同时,大直径机械轴承的旋转跳动不满足光学成像的要求。为此,本文提出了将液体静压支承技术应用到岩石力学试验机上的方法。设计了可承受2000kN轴向载荷的压力室转台液体静压支承方案,提高了压力室旋转的平稳度,同时使得压力室旋转摩擦转矩从1152Nm降低到2.12Nm,这对驱动系统的控制起到重要的作用。论文在静压支承设计的基础上,进一步研究了压力室静压支承的静态性能和动态性能。建立了液体静压支承静态特性的流量方程、承载力方程和刚度方程,研究了油膜厚度、油腔半径以及油腔深度等对液体静压支承承载力和刚度的影响。建立了静压支承动态特性的传递函数,对液体静压支承动态特性进行了仿真分析,研究了敏感油路的体积、油膜厚度、初始油膜压力以及润滑油粘度对时域特性和幅频特性的影响。岩石力学试验机旋转压力室采用静压支承,能够实现旋转过程中比机械轴承更低的跳动,旋转摩擦转矩显著降低,提高了旋转的平稳度,可以满足清晰成像的要求。静态性能和动态性能的仿真研究为静压支承参数的优化设计提供了一定的依据。论文的研究结果对岩石力学试验机的研制提供了重要的设计基础,同时也对液体静压支承技术的发展具有重要的参考价值。