在工程实际中，动态设计是机械设计内容中最重要和最具广泛性的问题。动态优化设计是指初步设计阶段选择和计算机械设备的动力学和运动学参数，确定机械设备及其零部件的基本尺寸；完成初步设计后，理论分析其动态特性并尽可能进行试验分析，进而对初步设计阶段的尺寸进行修改或重新设计。 转子动力学在国内外是一门非常活跃的学科，它是研究所有与旋转机械转子及其部件和结构有关的动力学特性，包括动态响应、振动、强度、疲劳、稳定性、可靠性、状态监测、故障诊断和控制的学科。其主要内容包括：转子系统的动力学建模与分析计算方法；转子系统的临界转速、振型与不平衡响应；支撑转子的各类轴承的动力学特性；转子系统的稳定性分析；转子平衡技术；转子故障机理、动态特性、监测方法和诊断技术；转子系统的非线性振动、分叉和混沌等等。因此，对转子动力学的研究具有重要的理论意义和实用价值。 本文对大型旋转机械模型试验台动态特性进行了研究，对大型旋转机械模型试验台进行了弯曲振动分析，扭转振动分析，弯扭耦合振动分析，转子系统的临界转速、振型与不平衡响应、突加不平衡响应，利用大型有限元分析软件ANSYS对转子动力学的动态参数进行计算，达到课题要求的模拟30万KW汽轮机的动态特性，为转子系统的进一步设计与实验提供依据和基础。 在查阅了国内外相关文献资料并进行了详细综述分析的基础上，在大型旋转机械模型试验台进行模拟研究和分析具体内容如下。 1)建立转子系统的动力学模型，研究转子系统动力学的计算分析方法，导出了转子系统的动力学方程。 2)对该转子系统，在对系统进行理论分析的基础上，分别建立模型，进行扭转振动分析，弯曲振动分析和弯扭耦合分析，得出相应状态下的临界频率和振型。 3)对系统进行了不平衡响应分析，以及突加不平衡响应对转子系统的影响，分析了附加质量偏心对系统的影响。 4)对系统的轴径进行优化设计，使实验系统能够较好地模拟实际系统。