针对螺栓联结带来的预紧力和摩擦系数对装配体模态影响较大而在设备装配中因处理困难常被忽略问题，利用有限元分析、试验结合对比方法分析、研究。本文以某型燃气轮机燃烧室作为研究对象，对重型燃机燃烧室实际模型进行建模，建立了带有实体螺栓联结的有限元模型，考虑了表面接触刚度、螺栓预紧力和摩擦系数等因素，重点分析预紧力和摩擦系数对结构模态的影响规律；并以该燃气轮机1:4缩比模型进行加工实体模型，利用锤击法对其进行模态试验，得出其固有频率并与仿真结果对比，验证仿真方法的有效性。

航空发动机结构复杂，转子的故障诊断与定位是一个难点。考虑航空发动机实际测量条件，提出一种基于扩展卡尔曼滤波器的转子故障诊断方法，其核心是通过识别典型故障特征参数对转子的多种故障进行诊断和定位。针对实际航空发动机整机结构，用有限元法建立一种耦合的转子-支承-机匣动力学模型。该方法针对实际采集观测信号不完备的问题，采取加权整体迭代的方法来加快参数的稳定与收敛。针对所建立的航空发动机典型故障模型和实际模型存在误差的问题，采取衰减记忆滤波的方法来补偿误差。最后对含典型故障转子的航空发动机整机模型进行仿真计算得到数值解，作为未知故障的观测信号，结合加权整体迭代和衰减记忆滤波的扩展卡尔曼滤波方法，分析得到未知的故障特征参数，依此故障特征参数，实现对故障的识别和诊断，结果证明了该方法对航空发动机转子进行故障诊断和定位的有效性。

采用有限元仿真计算和实验测试相结合研究手段，测试某重型燃气轮机支架动刚度，以形成较为完备计算燃机支架动刚度的有限元仿真流程和计算分析方法。三维模型和实验测试所用试验件按4 :1进行缩比并建立模型、加工制作。采用锤击法进行测试，并以其结果对有限元仿真计算结果进行验证。经过对比验证发现两者所得到结果吻合较好。结果表明，基于实验测试燃气轮机支撑结构动刚度有限元仿真流程及分析计算方法是可行的，计算结果具有一定可靠性，对进行相关方面研究具有一定参考价值。

花键联轴器被广泛应用于飞机上，在涡轮端和输出组件、发电机以及发动机其他配件间传递动力。为获得花键联轴器引起的花键连接转子失稳原理，将花键力模拟成等效的刚度系数和阻尼系数，采用有限元方法建立花键连接转子模型，采用特征值方法得到花键力对花键连接转子系统稳定性影响，此外，讨论摩擦系数、负载扭矩和外阻尼对系统稳定性的影响。研究结果表明，摩擦系数和负载扭矩增加会降低系统稳定性，相反，外阻尼会增加花键连接转子系统稳定性。

针对可倾瓦轴承的雷诺方程，基于瓦块几何模型获得各个瓦块的边界条件，利用轴心、各瓦块中心与轴承之间的耦合关系，采用有限差分法计算分析油膜压力的分布。理论推导表明，瓦块的位置仅由瓦块预置参数、轴心的位置决定；数值结果表明，轴承的承载力随偏心率增大呈增大趋势。结合具体算例看出，当轴颈位置确定时，可确定各瓦块实际偏位角和偏心率，进而可对各瓦块方程分别进行求解。建立一种可行的边界条件确定法则，为可倾瓦轴承的建模提供了理论依据。