航空发动机转子结构中,存在众多的连接结构,例如花键、端齿、止口、螺栓、以及各种组合连接等,现代涡扇发动机低压转子常采用花键连接结构（或套齿连接结构）实现风扇转子与低压涡轮转子的连接,花键连接结构是典型的组合连接结构,采用花键传递扭矩、花键两侧的止口径向定心、轴向主螺母锁紧的连接方式。由于涡扇发动机低压转子转速高、跨度大且质量分布不均,花键连接结构的刚度对被连接转子系统动力学特性具有重要影响。因此,开展花键连接结构接触有限元建模、仿真,以及试验验证,进而研究花键连接结构在转子系统动力学分析中应用,对于发动机低压转子设计、乃至航空发动机安全稳定运行具有一定的意义。具体工作如下:首先,开展花键连接结构接触有限元建模与仿真,探究横向力、扭矩等参数对花键以及花键连接结构刚度的影响规律,从而获得花键连接结构接触建模方法。其次,开展花键连接结构变形的试验测试验证,获得扭矩、横向力等对花键连接结构接触变形的影响规律,通过仿真与试验结果对比、误差分析,检验了花键连接结构接触建模方法的正确性。然后,基于对花键结构固有频率的试验测试与有限元仿真,建立了花键接触刚度的识别方法,获得花键接触刚度随扭矩变化的模型。最后,以带花键连接结构的转子系统为对象,开展动力学建模与动力学特性仿真,获得花键连接结构对转子系统临界转速及不平衡响应的影响规律,探索了花键连接结构在转子系统动力学分析中的应用方法。