摘要：组合转子作为燃气轮机的核心部件,进行性能退化评估和退化特性分析对燃气轮机的长期安全运行具有重要意义。本文建立考虑界面粗糙度的预紧失谐的组合转子模型,系统地研究了预紧谐调和预紧失谐情况下拉杆松弛引起的组合转子性能退化问题。主要研究工作如下：首先,提出一种考虑粗糙界面和预紧情况的组合转子动力学建模方法。其中,把当量轴向力作用下的轮盘的界面接触刚度等效为虚拟材料层的弹性模量,把预紧失谐绝对量作为附加预紧力施加到拉杆上,从而实现预紧正失谐、负失谐情况下的组合转子的动力学建模。其次,深入地分析预紧谐调情况下拉杆松弛引起的组合转子性能退化特性。考虑拉杆螺栓的应力松弛,进行组合转子动力学分析,发现随着松弛时间的增加,组合转子固有频率发生漂移。建立了以组合转子频率相对降低量表征其性能退化量的定量评估方法,并分析了温度、拉杆数目、轮盘级数对组合转子退化轨迹的影响；针对不同退化程度的组合转子进行不平衡响应分析,得到谐调组合转子振幅随时间的变化规律。通过试验的方法测量了不同预紧力下组合转子的弯曲振动模态频率,证实了组合转子理论模型的正确性以及退化量参数选取的合理性。最后,研究预紧失谐情况下拉杆松弛引起的组合转子性能退化特性。分析预紧失谐下组合转子动力学特性,研究了不同转速、拉杆数目、轮盘级数对预紧失谐组合转子的动力学特性影响；拟合出初始预紧失谐情况下拉杆松弛引起的组合转子退化轨迹,并分析了失谐组合转子不平衡响应随松弛时间的变化,发现在初始预紧失谐程度相同情况下,随着松弛的发生,负失谐对组合转子的振动影响较大。本文的研究结论一定程度上完善和发展了燃气轮机组合转子性能退化的基本理论,对于指导设计人员研制高性能燃气轮机以及维护人员进行性能检测具有重要的价值。