由于转子材料、制造、装配误差等因素,整机不平衡振动是旋转机械运行过程中普遍会遇到的问题。针对双转子-机匣系统整机不平衡问题,设计了整机动平衡模拟实验台,建立了双转子-机匣整机动力学模型,开展了整机动平衡仿真和实验研究。以某型发动机动力学相似实验台与某型发动机为研究对象,开展了整机动平衡实验研究。针对多盘柔性转子不平衡振动问题,利用有限元技术,建立了一种无试重下多盘柔性转子虑及多转速多平面平衡法。主要研究内容如下:(1)参照某型发动机支承分布特点,设计并搭建了双转子-机匣系统实验台,利用有限元软件建立了转子系统、机匣系统以及转子-机匣耦合系统有限元模型,计算了转子系统与机匣系统对应模态,仿真分析了机匣材料属性、机匣-基础连接刚度等参数对整机动力学特性的影响规律。(2)在双转子-机匣系统整机模型的基础上,研究了转子不平衡响应从支承传递到承力机匣的衰减规律,分析了支承测点与机匣测点对转子系统不平衡响应的敏感度,仿真探究了基于不同测点振动响应的整机动平衡效果,并开展了实验研究。(3)研究了某型发动机模拟实验台正、反转两种状态下高、低压转子系统临界转速及不平衡响应,对正、反转两种状态下高压转子系统开展了动平衡实验研究。分析了不同机匣测振点对高、低压转子不平衡响应的敏感度,并对高压转子开展了整机动平衡实验研究。(4)基于某型发动机实际结构和传感器安装位置,探究了激光相位传感器与霍尔传感器两种相位测量方法的可行性。分析了某型发动机机匣不同测振点的风扇转子不平衡响应敏感性,分别采用影响系数法和三圆法在不同机匣测点上对低压风扇开展了低速动平衡实验。(5)针对多盘柔性转子多转速多平面平衡需要反复启停机的问题,利用有限元仿真技术,计算了转子系统在多转速下不同校正平面的影响系数矩阵,形成了虑及多转速多平面无试重虚拟动平衡方法,取代传统平衡多次启停机试重测取过程,仿真计算结果通过实验验证。