相比于刚性气体轴承,气体箔片轴承具有许多优点,比如转速高、工作温度范围宽、结构阻尼大和不对中补偿能力强等,因而箔片轴承在诸如气体压缩机和微型涡轮机等旋转机械设备中具有重要的应用价值。为了更好地指导箔片轴承的设计,对其静态和动态性能的准确预测非常重要,但是由于箔片轴承的结构比较复杂,目前仍然存在很多困难,特别是对于箔片结构的摩擦接触行为目前研究得还不够充分。本文基于接触力学和有限元理论,分别建立气体箔片轴承的二维和三维理论模型,考虑了箔片结构内部摩擦接触的非线性行为,对箔片轴承的静态特性进行了研究。本文的主要研究内容如下:（1）通过使用有限差分法求解Reynolds方程,并结合松弛迭代法,推导了气体动压轴承的气膜压力计算公式。求解了刚性气体轴承的气膜压力和气膜厚度分布,通过与文献数据的对比来验证该数值模型的正确性,并研究了模型的迭代收敛特性。（2）基于接触力学,采用罚函数法和库伦摩擦定律建立了箔片结构内部摩擦接触的非线性模型,考虑了接触的3种不同状态（分离、粘结或滑动）。由于接触行为与时间或路径有关,通过使用增量迭代法来求解箔片结构的有限元平衡方程,当前增量步的计算根据上一步的结果来进行。详细地推导了在不同接触状态下法向接触力和切向摩擦力的计算公式,并给出接触问题的校核条件和求解流程。结果表明该接触模型能够很好地捕捉到摩擦接触的非线性行为。（3）基于有限元理论,使用梁单元离散平箔片和波箔片结构,结合摩擦接触的非线性模型,建立了箔片结构的二维非线性模型,并与气膜压力进行耦合求解。综合考虑了波箔片的弹性变形、相邻波箔之间的相互影响、平箔片的局部变形、非线性摩擦接触和气弹耦合效应。分析了箔片轴承在静态条件下的气膜压力分布、气膜厚度、最小气膜厚度与承载力关系、能量耗散特性等。仿真结果表明,由于摩擦的存在,箔片结构的变形表现出迟滞效应,并且摩擦系数会影响箔片轴承的能量耗散特性。（4）使用壳单元建立了箔片轴承的三维结构模型,通过组合平面应力单元和板单元得到壳单元,考虑了箔片结构的膜效应、弯曲效应和剪切效应。为了提高算法的收敛性,对库仑摩擦定律进行规则化处理,推导了接触力的计算公式。考虑到摩擦接触的非线性,同样也使用增量迭代法对箔片结构的有限元平衡方程进行求解。研究了转子不对中现象对箔片轴承静态特性的影响,结果表明转子不对中会使箔片轴承的承载能力大大减小。并且研究了第一代和第二代箔片轴承在转子不对中条件下的最小气膜厚度和结构变形,结果表明第二代箔片轴承具有更好的不对中补偿能力。