双转子系统是燃气轮机极为重要的组成部件，对其进行故障研究，分析常见故障的故障特征，可以为双转子故障诊断提供一定依据。本文对双转子系统及其故障建立模型，并对碰摩故障、不平衡和初始弯曲故障的仿真计算进行了初步研究。本文首先利用有限单元法建立了双转子的运动模型，并介绍了双转子系统常见故障的故障特征，建立故障的力学模型，并在此基础上，编写双转子系统的仿真计算程序。其次，对有中介轴承和无中介轴承带机匣的两种双转子模型进行圆周局部碰摩和定点碰摩两种碰摩故障形式下的仿真计算分析，得出圆周局部碰摩故障的轴心轨迹一般表现为圆形且杂乱，定点碰摩故障的轴心轨迹表现为椭圆形且扭曲；碰摩故障作用下，从对比分析中可以看出，两种双转子模型和两种碰摩形式下，频谱特征有些不同，但总的特征可以概括为：双转子的振动频谱特征表现为倍频和复合频率的出现，可作为双转子系统碰摩故障特征；通过改变碰摩的关键参数，可以看出随着碰摩故障的程度加剧，轴心轨迹更为杂乱扭曲，转频幅值减小，倍频和复合频率幅值增加。最后，对不平衡故障和初始弯曲故障进行了对比分析研究，从幅频响应来看，初始弯曲故障单独作用和两种故障同时作用都会有“凹谷”的现象出现，但“凹谷”出现的相对位置会有所不同，而只有不平衡故障时，则不会有此现象的出现；从转子相频响应来看，不平衡故障单独作用下，只在四个临界转速时出现相位角的偏转，而有初始弯曲故障时（单独作用、和不平衡故障同时作用），在“凹谷”点也会出现相位角的偏转，但偏转的方向有所不同。