旋转机械的高速化、大功率、重载荷等发展所带来的问题日益突出。如转子振动变得更加强烈,各种故障发生率也明显上升。此外,基于此类问题所建立的转子系统动力学方程通常都为高维复杂的非线性动力学方程,现有的非线性理论知识很难处理此类问题。本文以航空发动机转子系统为研究对象,开展含单一故障和耦合故障下高维转子系统的动力学特性和降维方法研究,并在此基础上考虑挤压油膜阻尼器的作用,研究其在故障转子系统中的减振作用以及其对故障所产生的非协调响应的抑制作用。论文首先对非线性振动系统的研究方法、故障转子系统动力学特性与稳定性研究以及挤压油膜阻尼器动力学特性研究的现状和存在的问题做了简单的综述。并对论文中的相关理论知识做了介绍。在此基础上建立不对中-碰摩耦合故障转子-滚动轴承-花键联轴器系统动力学模型,采用两种Galerkin法对转子系统进行降维,利用分岔图、瀑布图等进行对比分析。结果表明:非线性Galerkin法在处理不对中单一故障及不对中-碰摩耦合故障转子系统所得结果均能与未降维系统较好地吻合,而标准Galerkin法所得结果则存在一定差别甚至出现降维方法失效;应用非线性Galerkin法分析故障转子系统发现,尽管降维使故障转子系统维数减少,但并未改变故障转子动力学特性,其故障特征信息仍得到保留。进一步考虑挤压油膜阻尼器的作用,研究鼠笼弹性支承对系统临界转速的影响、挤压油膜阻尼器参数变化对系统减振效果的影响以及挤压油膜阻尼器对碰磨单一故障和不对中碰磨耦合故障的影响。分析结果发现:随着鼠笼弹性支承刚度增大,系统临界转速不断提高;挤压油膜阻尼器间隙对其减振效果有很大影响,在一定范围内,随着间隙减小,其减振效果不断提高,但过小油膜间隙会使挤压油膜阻尼器产生很强的非线性,反而使系统振动加大;挤压油膜阻尼器对碰磨单一故障以及不对中碰磨耦合故障所产生的非协调响应具有很好的抑制作用,增强了系统的稳定性本文工作表明,寻求有效的不对中及碰摩耦合故障下高维非线性转子系统降维方法,研究耦合故障机理及动力学特性对航空发动机转子系统的安全稳定运行起着重要的作用。本文的研究结果对航空发动机转子系统的设计具有参考意义。