航空发动机内的转子系统作为发动机的核心部件,转子在飞行器的起降、特技及常态飞行中时常处于非定常的运转中,该转子一般工作在高温、高压、高载荷和周期性交变载荷的恶劣环境下。由于转子系统存在材料性能、制造工艺等方面的问题,转子内部可能存在微裂纹和微缺陷,运行过程中转子会在微缺陷附近产生应力集中,长时间服役运行后容易使其内部的微裂纹和微缺陷诱发成裂纹,裂纹的扩展将严重的威胁转子系统的安全稳定运行,直至导致十分严重的安全事故。因此,尽早发现转子系统内存在的裂纹并延缓裂纹扩展对于保障机械设备的安全稳定运行会产生十分重要的意义。目前对转子动力学的研究主要是基于定常状态下的,而对非定常状态下转子动力学的研究较少,本文基于目前国内外转子动力学领域的研究现状,采用了裂纹转子的刚度模型、转子系统的非线性模型并且基于Jeffcott转子模型建立了非定常状态下系统的动力学方程,并且利用传递矩阵法建立了将转子系统等效成N个轴段模型的转子动力学方程。针对转子裂纹在运动过程当中的开闭情况,提出了一种全新的可以比较精确地描述转子处于任意旋转位置时的裂纹开闭程度的方法,对得到的数学模型进行了数值仿真,并基于不同转子参数大小的变化对裂纹开闭程度的影响,提出了延缓转子裂纹扩展的方法,采用希尔伯特黄边际谱的方法对转子的裂纹进行检测。本文主要研究内容如下:首先分别研究了裂纹圆周角α、加速度λ、偏心量e、裂纹扩展方向和偏心量的夹角β,非线性项参数(ε_c¹、ε_s¹_和β⁰对于Jeffcott转子的振动特性与裂纹开闭程度的影响,研究了延缓转子裂纹扩展的策略。此外,求出了利用传递矩阵法得到的转子模型的固有频率,证明了该模型的准确性。利用希尔伯特黄边际谱的方法对具有不同裂纹深度的转子进行了检测,并通过与小波法检测结果做比较,体现出了希尔伯特黄边际谱在转子裂纹检测方面相较于其它的信号处理方法的优越性。研究结果表明基于希尔伯特黄边际谱的信号处理方法可以有效的实现对转子裂纹的早期检测,并且提出的延缓转子裂纹扩展的方法可以有效的减小转子裂纹的开闭程度,实现对转子裂纹扩展的延缓。