在航空发动机各种动静部件中有多种相互连接的结构,例如:花键套齿、端齿、止口以及螺栓连接结构等,而在航空发动机的转子系统中常采用螺栓连接各级轮盘和鼓筒结构,构成一种盘鼓转子螺栓连接结构。由于在盘鼓转子螺栓连接结构中,对于螺栓连接位置的连接接触刚度是很难做到准确建模的,在进行工程应用过程中很难确保计算效率。本文以航空发动机为研究背景,以航空发动机中螺栓连接的盘鼓转子系统为本文的主要研究对象,从局部结构入手开展研究,并将研究结果用于整体结构,对其进行动力学特性研究,本文具体工作如下:首先,对航空发动机盘鼓转子系统结构进行分析,对其连接特性建立三种实验结构,分别为:“扇形盘”结构、“扇形盘鼓一体化”结构,“扇形盘鼓螺栓连接”结构,并搭建单螺栓连接的扇形盘鼓结构固有特性测试实验台,通过对比固有特性实验和仿真的结果,验证盘鼓结构建模精度以及计算边界条件准确性。其次,对螺栓连接的单螺栓扇形盘鼓结构进行接触特性仿真,基于仿真结果显示的低压鼓筒与中间轮盘以及高压鼓筒与中间轮盘主接触面之间形成的螺栓连接等效应力云图的分布特点,在主接触面之间插入分区域双环薄层单元,建立基于薄层单元的单螺栓扇形盘鼓有限元模型。基于薄层单元法理论,通过改变薄层单元弹性模量来模拟螺栓预紧力变化,得到整个结构固有频率随着薄层单元弹性模量变化的规律,为建立接触刚度模型提供仿真数据依据。然后,对“扇形盘鼓螺栓连接”结构进行固有特性实验测试,得到前6阶固有频率随螺栓预紧力变化规律,为接触刚度模型建立提供实验数据依据,建立薄层单元仿真结果与实验数据之间的平方误差比函数,对接触刚度实现精准识别,并进行基于薄层单元法的结构固有特性仿真。最终,将识别得到的接触刚度模型应用于实验室现有的整圈螺栓连接的盘鼓转子结构中,对接触刚度模型在整圈螺栓连接的盘鼓结构中应用的准确性进行验证,并应用于整圈螺栓连接的盘鼓转子系统试验器结构中,进行固有特性和不平衡响应仿真,探究影响转子动力学特性的因素,并开展整圈螺栓连接的盘鼓转子系统固有特性及动力学响应实验。