转子系统是各类机械的常见结构，在大功率高速旋转机械中，难免发生各种各样的故障。转子系统故障的非线性动力学研究作为现代转子动力学的新热点内容，它以转子故障的非线性为主要研究对象。研究问题主要是求解各种故障情况下的动态响应，研究故障转子的本质特征，辨识诊断故障；分析系统参数变化对系统响应形式的影响规律以及对系统响应稳定性的影响；研究稳态响应及其稳定性随系统参数变化的演化规律以及引起的分叉与混沌行为特性等等。目前耦合故障的研究正在成为热点，主要研究耦合故障转子的动态特性以及故障的耦合特性。由于工程实际对故障诊断技术的迫切要求，转子系统耦合故障的非线性动力学研究在深度和广度两方面都有了一定进展，受到了越来越多的重视。 本文主要以旋转机械的转子-轴承系统为研究对象，研究转子-轴承系统的故障机理及其特点。在现代非线性理论和转子动力学理论的指导下，重点对转子的油膜力问题、碰摩问题及油膜力支撑下的转子碰摩问题的故障机理、故障特征等内容进行了力所能及的工作，对研究中涉及到的一些转子动力学理论及其研究方法问题介绍了一些自己的新观点，主要的工作表现在以下几个方面： 1.对轴承油膜力的非线性表达式进行了研究，建立了考虑润滑油粘性剪力作用的短轴承模型，从而使非线性油膜力的模型更加精确。然后在此基础上，利用直接数值积分方法和计算机仿真实验研究，分析了刚性Jeffcott转子在新油膜力模型下的稳定性，研究了该系统的分叉和混沌现象。绘制了转子响应的分叉图、Poincare截面图、时域波形图、相轨迹图、轴心轨迹图等。利用这些图示表现手段从不同侧面描述和揭示了转子系统的非线性动力学特性。 2.建立了一个支撑在新油膜力模型上的两个质量、四个自由度的碰摩转子的动力学模型，该数学模型是由一分段线性刚度的碰摩力和非线性油膜力耦合而成的非线性系统。然后用数值仿真研究了参数对系统响应的影响。 3.对转子-轴承系统非线性动力学模型进行改进，建立更加切合实际的数学模型。然后利用直接数值积分方法和计算机仿真研究，绘制了分叉图、Poincare截面图、时域波形图、相轨迹图、轴心轨迹图等。分析了参数对系统响应的影响并研究了该系统的分叉和混沌现象。