航空工业的飞速发展对于航空发动机的性能要求越来越高,而其叶片封严涂层的性能直接影响着发动机的性能。航空发动机叶片封严涂层刮削式试验机是测试评价封严涂层材料性能的关键实验设备。由于缺少对高温、高速环境下的主轴转子系统的理论分析,试验机的最高转速和最大线速度都比较低,无法模拟发动机的真实工况。本文以试验机的核心部件——主轴及圆盘等组成的高速转子系统为研究对象,针对试验机所需的高温、高速的需求,通过基于传递矩阵法的数值分析和有限元分析等方法,对温度场耦合下高速主轴转子系统的动态性能进行分析,研究各结构参数对其动态性能的影响,并对其结构参数进行优选。改进了转子系统动态性能分析的传递矩阵。根据传递矩阵法建立高速转子系统的简化计算模型,对传递矩阵法进行改进使其中包含圆盘厚度因素,并对简化模型的临界转速及不平衡响应等动态性能进行计算分析及验证。基于改进的传递矩阵法对高速转子系统动态性能的影响因素进行了数值分析。计算分析了转子外形尺寸和支承结构等参数对其动态性能的影响规律及影响幅度,包括圆盘厚度、转子外径、支承跨距、悬臂距离、支承刚度和计算转速等参数。分析了高速转子系统的动态性能,并进行了主轴运行试验。分析了高速转子系统的动态性能,包括模态分析、临界转速分析、应力分析及不平衡响应分析等有限元分析;研究了高速转子系统的温升情况,并进行了温度场耦合下动态性能的有限元分析;在试验机上进行了高速主轴的运行试验,通过对主轴转速、振动等情况的检测,验证了分析结果的准确性。分析了温度场耦合下转子各结构参数对其动态性能的影响情况,结合传递矩阵法数值分析的结果和有限元分析的结果,对高速主轴转子系统各结构参数进行了优选。