高参数涡轮机械指超超临界汽轮机、燃气轮机(包括航空发动机)、航天器涡轮泵、高压离心压缩机等旋转机械,高参数指高气流压力、高气流温度、高转速。在高参数涡轮机械中,转子失稳的因素包括密封失稳、油膜失稳和叶轮气流激振等因素。随着计算机和仿真技术的发展,出现了越来越多对转子-轴承-密封系统的研究。但是大多的研究都是只考虑一个或两个非线性激励因素对转子动力学行为的影响,这样只能得到少数因素的作用效果,分析结果具有片面性。本课题以单跨对称弹性转子模型模拟涡轮机转子,采用建立ODE解析模型的方法开展研究,分析系统在油膜力、气流力和密封力三种非线性力作用下的复杂动力学行为。论文工作包括以下几部分:1.对高参数涡轮机械的发展现状进行综述;2.介绍了油膜力、气流力和密封力的典型模型,建立了单跨对称弹性转子系统在三种非线性力作用下的无量纲动力学方程;3.利用数值积分方法得到了系统以转速为参数的分岔图,以及不同转速下转子运动的相图、Poincaré映射图、时间历程曲线和轴心轨迹。结果表明:随着转速的变化,系统出现周期运动和概周期运动;4.分别以相对进气速度和密封间隙为参数得出了系统的分岔图,以及二者改变时转子运动的相图、Poincaré映射图、时间历程曲线和轴心轨迹。结果表明:随着相对进气速度的改变,系统将会发生突然失稳;随着密封间隙的增大,其对系统运动行为的影响越来越小;通过本文的研究,对涡轮机转子在非线性油膜力、气流力和密封力共同作用下的失稳机理有了一定认识,研究结果为涡轮机转子失稳的诊断和控制提供了一定的依据。