旋转机械被广泛应用于工业生产的各个领域,而转子系统作为其主要工作部件,转子系统动力学特性和振动响应的研究对系统故障的诊断、识别与控制是至关重要的。本文基于裂纹刚度模型、碰摩力模型以及经典的短轴承油膜力,建立了刚性支承和油膜支承下的转子系统动力学模型,利用龙格-库塔法对系统微分方程组求解,分析了不同转子系统的动力学特性,为转子系统中裂纹故障诊断提供理论依据。开展了刚性支承和油膜支承下的含裂纹故障转子系统的实验研究,实验验证了理论仿真结果。主要研究包括以下内容:1.以刚性支承的无裂纹转子系统和裂纹转子系统为研究对象,通过龙格-库塔法对系统微分方程组进行求解,研究了不同参数下系统的非线性动力学行为,对比分析了无裂纹转子系统和裂纹转子系统轴心轨迹的形态变化。2.基于碰摩力和裂纹刚度模型,建立含裂纹-碰摩多故障Jeffcott转子系统的动力学模型,采用四阶龙格-库塔法进行求解,对比分析了Jeffcott碰摩转子系统以及含裂纹-碰摩多故障转子系统的分岔图、时域波形、频谱图以及1/2临界转速附近的轴心轨迹形态变化。3.考虑裂纹、碰摩故障和非线性油膜力的耦合作用,建立油膜支承下裂纹转子系统以及裂纹-碰摩多故障转子系统的动力学模型,对比分析了其分岔图以及1/2临界转速附近的轴心轨迹图,研究了含裂纹故障以及耦合故障轴承-转子系统的动力学特性。4.进行了含裂纹故障转子系统的实验研究,实验内容主要包括刚性支承下转子系统和油膜支承下转子系统的研究,分析了裂纹故障对转子系统响应的影响,实验验证了对应的理论仿真结果。结论可为转子系统裂纹故障及多故障诊断提供参考。