近年来,燃气轮机发电机组在能源发电领域得到了广泛的应用,但由于燃气轮机转子采用多盘拉杆式结构,使得转子-轴承系统存在各种非线性因素,在运行中可能产生与汽轮机转子不同的动力学行为,而且燃气轮机透平转子在高速转动过程中,会增加发生故障的概率,使拉杆转子系统在运行中存在安全隐患,传统的线性振动理论在处理此类非线性问题时存在局限性,因此研究拉杆转子非线性动力学特性具有理论和实际意义。本文基于转子动力学相关理论,建立了考虑轮盘间接触作用的多盘拉杆式转子动力学模型,对转子系统不同系统参数下的非线性动力学特性展开分析,为深入了解拉杆转子系统动力学特性,理解碰摩等典型故障对转子动特性的影响,提高燃气轮机转子设计制造水平和运行安全可靠性提供理论支持。本文的研究内容及研究成果如下:(1)针对拉杆转子非连续性的特点,轮盘之间的粘性接触都会对转子的刚度产生影响,利用接触理论和预紧力载荷,计算出轮盘之间的接触刚度,并考虑了滑动轴承的非线性油膜力,建立双盘拉杆转子弯扭耦合的非线性动力学模型,计算得到了转子转速、不平衡质量偏心距对系统非线性动力学特性的影响。(2)建立了更符合实际的三盘拉杆转子弯扭耦合的非线性动力学模型,计算得到了转子转速、不平衡质量偏心距对系统非线性动特性的影响。结合分岔图、庞加莱截面图、轴心轨迹图以及频谱图等,对比了三盘拉杆转子系统与双盘拉杆转子系统弯扭耦合的非线性动力学特性,发现三盘拉杆转子的动特性与双盘拉杆转子的动特性在高转速下存在一定的差异。(3)针对双盘拉杆转子轴承系统,首先采用达朗贝尔原理,库伦摩擦模型建立了碰摩转子的非线性弯扭耦合振动微分方程,然后利用四阶龙格库塔法对微分方程进行数值分析。结合分岔图、庞加莱截面图、轴心轨迹图以及频谱图等,分析了碰摩下拉杆转子轴承系统弯扭耦合的非线性动力学特性。得出随着转速的提高,转子轴承系统呈现非线性,系统扭振的影响不可忽略不计,碰摩力逐渐成为影响转子非线性动态特性的主要因素;轮盘质量偏心、静子的径向刚度对系统的非线性动力学特性也有很大的影响。