现代工业中存在着大量的旋转机械,转子系统作为旋转机械最重要的组成部件之一,其振动特性的好坏是评估旋转机械安全性和可靠性的重要指标之一。转子系统在地震随机激励的作用下会产生很大的瞬态位移响应,对旋转机械的安全运行造成重大威胁并可能发生事故。因此开展转子系统在地震随机激励条件下的动力特性研究无论是从基础研究方面还是在工程应用方面,都有着十分重要的理论意义和实际应用价值。在对转子系统的研究中,学者们一般将机架视为不变形的刚体。其实机架本身具有一定的柔性,正是机架本身的柔性特征,使转子和机架的振动彼此作用,将机架视为不变形的刚体这种简单的处理方法必定会影响分析结果的准确性。为此,在研究转子系统动力学特性时需要将转子与机架作为一个整体来考虑。并且还要考虑到有些实际旋转机械的特殊结构形式,将机架弹性、机架与地面间的联接弹性和由于圆盘非对称布置产生的陀螺效应等影响因素考虑进来。目前,关于多自由度转子系统在地震随机激励、轴承回转动力激励和不平衡激励作用下系统动力学特性的研究还不是很多。本文结合工程实际背景,针对发电机等地面旋转机械的转子系统,根据实际转子实验台,建立了具有多自由度的双盘转子系统力学模型。通过虚拟激励法结合数值分析研究了转子系统在地震随机激励条件下,系统参数变化对转子系统随机响应的影响。主要研究内容如下:(1)根据实际转子实验台,建立了转子系统三维实体模型,并利用ANSYS Workbench有限元分析软件,对转子系统模型进行了模态分析,得到了系统前十六阶固有频率和振型图,为转子系统随机响应分析打下了基础。(2)根据现实中转子系统的结构特点,结合转子实验台模型,建立了具有多个自由度的转子系统力学模型,该力学模型将机架视为柔性体来考虑,不仅考虑了机架弹性和机架与地面间联接弹性,还考虑了两个圆盘同时工作的情况以及圆盘陀螺效应的影响;同时建立了转子系统随机运动微分方程。该模型与实际转子更接近,所得分析结果也更符合实际情况。(3)以考虑了机架弹性的多自由度转子系统模型为对象,通过虚拟激励法的精确求解,得到了系统在白噪声随机地震激励、轴承回转动力激励等作用下的功率谱密度曲线;并深入研究了当改变机架与圆盘间质量比、机架刚度、机架间联接刚度、轴承刚度、圆盘间偏心距比和系统悬臂率等系统结构参数时,转子系统随机地震响应的变化情况。(4)对比分析了转子系统分别在白噪声随机地震激励和过滤白噪声随机地震激励下系统随机响应功率谱密度曲线的不同。讨论了在过滤白噪声随机地震激励、轴承回转动力激励以及转子不平衡激励作用下,转子系统中圆盘外阻尼、圆盘偏心距以及机架阻尼等结构参数对转子系统随机地震响应的影响,为系统参数的合理化选择提供一定的理论依据。