在转子系统的各类故障中,不平衡故障、不对中故障和支座松动故障是较为常见的三种故障。在转子设计、制作和运转过程中,均极易导致系统出现不平衡故障和不对中故障。由于不平衡故障和不对中故障会加剧系统的振动,因而容易引起系统发生支座松动。本文以这三种故障为研究对象,分别建立了不平衡-不对中耦合故障和不平衡-不对中-支座松动耦合故障下转子-滚动轴承系统的动力学模型,利用仿真分析了多故障耦合下转子系统的动力学特性。由于耦合故障会导致系统发生剧烈振动,造成转轴的应变-位移几何非线性问题更为凸显。为此,进一步探讨了含几何非线性的转子系统的振动特性。此外,采用调谐质量阻尼器、多调谐质量阻尼器等控制策略,对Jeffcott转子系统施加控制,从而起到振动抑制等目的。主要研究内容和成果如下:(1)以不平衡-不对中耦合故障下的转子系统为研究对象,采用数值分析的方式讨论了不对中程度、联轴器参与质量、支承条件和滚动轴承间隙对转子系统的动力学特性的影响。计算发现不对中故障使系统在二分之一临界转速的附近的振动幅值会出现一个“突起”。此外,在滚动轴承下,转速越过二分之一临界转速后,振动幅值会出现“跳跃”现象。随着轴承间隙的增加,系统在二分之一临界转速附近的振动幅值的“跳跃”现象越来越明显。(2)以不平衡-不对中-支座松动耦合故障下的转子系统为研究对象,通过数值分析的方式讨论了不平衡程度、不对中程度和松动间隙对转子系统的动力学特性的影响。研究发现与无松动故障的转子系统对比,随着不平衡故障和不对中故障的加剧,在转速超过临界转速和二分之一临界转速后,松动故障下的转子系统将会存在一个转速区间,在该区间内系统在最大振动幅值附近做小幅度的“跳跃”。此外,在超过临界转速后,随着不平衡量、不对中量和松动间隙的增加,系统将会再一次被激起强烈的振动。严重时,其振动幅值将大于临界转速处的振动幅值。(3)以单转子系统为研究对象,考虑转轴存在位移-应变几何非线性问题,讨论了不平衡程度、不对中程度、转轴半径和转轴长度对系统的动力学特性的影响。通过研究发现,转子系统的临界转速、二分之一临界转速及其对应的振动幅值,随着不平衡量和不对中量的增加而逐渐增大。当不平衡量和不对中量足够小时,该系统的几何非线性特性可以忽略不计。此外,转轴半径和转轴长度也直接决定了转轴的非线性特性是否突出。(4)以Jeffcott转子系统为研究对象,对比了调谐质量阻尼器和多调谐质量阻尼器对Jeffcott转子系统振动的控制效果,发现多调谐质量阻尼器的控制效果明显优于调谐质量阻尼器。并且,在非最优频率比下,多调谐质量阻尼器的减振效果同样也优于调谐质量阻尼器的减振效果。