本文研究具有分布非线性特性的BTA深孔加工系统在不完全充液时的时变参激颤振、流体流动颤振及二者耦联颤振等情形下的钻杆系统颤振演化机制。BTA深孔加工系统的内、外切削液流动会与钻杆的旋转耦合,诱发系列组合扰动,影响工件内孔的加工精度。本文应用稳定性理论,对BTA深孔加工系统的非线性运动稳定性进行分析,研究系统的非线性全局分叉,为生产加工提供理论依据。首先,课题建立BTA深孔钻杆加工系统的临界压力与弯曲变形的关系式,得到了轴向压力及转速对钻杆弯曲变形的影响规律,根据钻杆刀冠的定位支撑情况不同,讨论了钻杆长度变化,系统发生弯曲变形的临界压力与内孔孔径加工误差的复映规律。其次,课题研究内、外切削液的轴向流速对BTA深孔钻杆横向振动的影响。计算结果表明:钻杆的一阶、二阶频率对流速的敏感性高于对轴向压力的敏感性,且一阶能量谱的敏感程度大于二阶能量谱的敏感程度。在影响钻杆频率的影响因素中,流速占主导地位。再次,课题研究考虑内、外切削液流体颤振与切削颤振的组合颤振效应的稳定性,结果表明,转速的变化对组合颤振的影响较为明显,且组合颤振运动表现为拟周期运动,周期解趋于渐进稳定状态,获得了稳定性判据的解析条件式。最后,课题研究BTA深孔加工系统非线性动态稳定分岔特性,结果表明,BTA深孔加工系统表现为弱非线性参数激励运动特征,解出系统双曲不动点稳定流形与不稳定流形的相交临界条件式,仿真结果进一步说明流固耦合颤振效应中,固体效应占优,且共振频率的最大值都发生在流速与自由面半径较小处。本文的研究结论,对BTA深孔加工系统的实际生产控制具有一定的指导意义。