随着现代旋转机械日益朝着高速、轻型、大功率及大载荷方向发展，转子与静子的间隙越来越小，这导致了转子与静子的碰摩故障不断发生，为了确保旋转机械安全可靠地运行及避免由碰摩故障而造成的更为严重的事故，对碰摩转子系统的各种特性进行深入研究是十分重要的。本文在深入了解分析典型转子机械碰摩故障机理的基础上，将虚拟样机技术首次应用于转子系统碰摩故障诊断，为旋转机械碰摩故障的检测诊断提供了新的思路和方法。　　 具体研究内容如下：　　 首先深入了解转子系统碰摩故障的发生机理，并建立其数学模型，并用matlab对其进行数值求解，列举了转子在不同碰摩程度时的典型故障特征，并讨论了转子偏心量对系统碰摩故障的影响规律，为虚拟样机仿真实验提供理论指导。　　 在深入了解碰摩故障机理的基础上，建立可以模拟整周碰摩的虚拟样机模型，此模型考虑了非线性接触力及非线性轴承刚度的影响，提取轴心位移信号和扭矩信号，研究了转速和偏心量对碰摩转子振动特征的影响。利用虚拟样机虚拟仿真的特点，得到多状态下的碰摩数据，为故障识别提供了技术支持。　　 为验证数值求解和虚拟样机仿真的有效性，本文搭建相应的碰摩转子实验台，通过测试转盘轴心位移信号，讨论了转速和偏心量变化时碰摩振动特征的变化规律。　　 文章最后一部分，在仿真数据和实验数据的基础上，通过特征提取，运用随机森林分类算法，对碰摩故障进行故障识别，验证振动信号的匹配情况。　　 本文首次将虚拟样机技术应用在旋转机械碰摩故障模拟仿真中，为碰摩故障机理的验证、研究和状态的检测提供了新的思路和方法，同时为基于虚拟样机技术的旋转机械的碰摩故障预测系统的开发提供了重要的技术支持。