论文介绍了国内外柴油机轴系裂纹故障诊断的研究现状,阐明了柴油机轴系裂纹故障诊断研究的重要性和必要性。分析了裂纹转子与柴油机裂纹轴系的异同,以利于结构故障的研究成果能够在本论文中合理的借鉴和运用。论文首次运用精细时程积分法(PIM)对柴油机裂纹轴系扭转振动进行时域数值模拟,并对裂纹所导致时变刚度的动态性质作了分析。论文首先对柴油机轴系裂纹的动态性质作了详细的分析,在系统总结和分析多种描述裂纹运动方式的开关函数模型及其特点的基础上,提出了能够有效描述柴油机轴系裂纹动态特征的裂纹开关函数模型。论文介绍了几种用于扭转振动仿真分析的计算方法,分析了它们的计算特性,并通过具体算例验证各算法的计算精度和稳定性进而建立柴油机轴系裂纹扭转振动时域逐步积分。论文运用Matlab软件编制逐步积分计算程序对柴油机轴系两质量和多质量当量模型进行数值仿真,通过传统的信号处理方法和双谱对仿真结果进行处理,并对仿真结果和信号处理结果进行分析。论文通过双电机裂纹轴系台架振动实验对理论和仿真研究进行验证,结果表明所建立的裂纹模型和裂纹运动对局部参数的影响机制是正确的,同时表明论文对双自由度系统和柴油机裂纹轴系的扭振仿真与分析是正确的,最终得到柴油机轴系裂纹故障在线诊断的扭振信号特征。