本报告内容由两部分组成,一是属于转子动力学与非线性动力学领域的转子系统的碰摩问题研究;二是机构学与计算机仿真系统开发领域的多刚体动力学仿真软件系统开发工作.主要研究内容和结论如下:一、航空发动机转静子碰摩故障研究航空发动机转子—机匣碰摩问题是制约其向高速、轻型、大功率及大载荷方向发展的关键技术瓶颈之一,本文对转子——机匣系统的碰摩问题进行了深入研究,研究成果不但具有较强的理论意义而且可以为设计工作提供的技术指导.从理论分析角度对几种常用分段连续的非线性碰摩力模型进行分析阐述,探讨模型的内在本质特征及相互关系;使用数值仿真的方法,通过对比研究不同碰摩力模型对相同参数转子系统碰摩响应的影响确定了最佳的碰摩力模型.对单盘Jeffott转子系统的全周碰摩解进行理论分析,探讨解的存在条件及其随参数变化而发生的演化规律.用数值仿真方法证明此项研究的有效性,并通过此方法展示、发掘了碰摩转子一般运动情况下的、丰富的非线性运动形式,为多自由度转子系统的研究奠定理论基础.设计了适用于工程实际的多自由度转子系统碰摩问题求解方法,完成一个多自由度转子系统转子—机匣碰摩问题分析软件包为具体的转子系统设计工作提供参数选定意见.二、多刚体系统动力学仿真软件开发问题研究多刚体系统仿真是机构虚拟仿真的核心内容,在它基础上发展的、受到工程界关注的虚拟样机技术要借助界面友好、功能完备、性能稳定的仿真软件实现.建立具有计算程式化特点的机械系统运动学和动力学数值模型,为开发机械系统数值仿真软件奠定理论基础.根据机械系统运动学和动力学数学模型特点开发并实现有效的数值算法,以便高效、稳定、高精度地求得系统的运动学规律和动力学响应.利用计算机可视化技术和动画技术提供界面友好、自动化程度高的仿真程序输入、输出子系统,使机械设计工程师能专心于机构系统本身的创造性设计工作.