本书首先从转子-轴承系统故障研究的需求背景出发，阐述了故障产生的危害以及典型的故障机理及种类；考虑故障种类之多，针对不同故障进行了数学模型的建立以及典型非线性油膜力的公式推导；紧接着提出了相关的故障试验研究方案，从设备的设计与搭建到试验方案的提出；之后对转子-轴承的动力学特性进行了分析研究，针对不同情况对转子-轴承系统的振动特性的影响进行了分析；并在此基础上进行了试验对照，以椭圆轴承系统为主，进行多种试验以及多故障因素耦合试验分析，再将模拟与试验对照分析，研究转子-轴承系统的非线性特征，通过神经网络算法进行对故障的特征提取以及分类识别。最后，基于实际应用，介绍了水电机组转子-轴承系统的数字孪生建模与智能诊断应用。