滚动轴承是旋转机械设备中应用范围广泛且易受损的重要零部件,其运转状态的好坏将在很大程度上影响工业生产过程的效率及安全。因此,对滚动轴承进行动力学仿真模拟以探讨复杂路径下轴承故障的演化规律,从内因和外因两方面寻找其故障机理,研究故障特征提取方法等工作,对滚动轴承故障诊断技术的发展和进步,具有非常深远的现实意义。文章开篇首先介绍了滚动轴承各部件间的动力学及运动学关系,建立了力学及运动学理论模型,系统、详尽地分析了各部件间的相互作用力和相对运动关系。在此基础上,简单介绍了典型故障形式及常用故障诊断方法以及滚动轴承显式动力学分析的理论基础—有限元法的原理和求解步骤,ANSYS/LS-DYNA软件的材料模型、单元种类和接触模型等。以6205深沟球轴承和NU205圆柱滚子轴承为仿真对象,分别建立了健康轴承及内圈和外圈存在划痕缺陷的滚动轴承有限元模型。建模过程中,在显式算法的基础上结合单元的单点积分方式,并将轴承转速、负载、接触及摩擦等因素的影响全部考虑在内,运用ANSYS/LS-DYNA成功地模拟了滚动轴承从启动到正常运转的全过程。分析了轴承各部件的应力、位移和速度分布规律,并提取基于有限元动力学仿真的故障轴承加速度信号,采用希尔伯特包络解调并结合细化谱分析方法提取故障轴承信号特征,为滚动轴承故障诊断提供了坚实可靠的理论依据。仿真结果表明：滚动轴承正常工作情况下,其最大应力出现在滚动体与内、外圈接触处,划痕的出现使滚动轴承各部件的应力水平和应力波动大大增加。应力变化促使滚动轴承产生振动和噪声。滚动轴承故障特征在外圈不同位置节点的振动响应中均能得到体现；加速度响应信号在经过细化谱分析后能找到相应故障的特征频率,并与实测振动信号进行了对比分析,该方法可有效识别轴承典型故障,为深入探究轴承故障传递路径特性提供可行方法。