主承载区的润滑状态和力学行为决定着航空发动机主轴轴承的可靠性和寿命。在航空发动机主轴轴承中,润滑油不仅起到润滑的作用,而且还影响着轴承的动态特性,表现在若润滑油拖动力不足会导致滚动体发生打滑,打滑不仅影响轴承运行的可靠性,而且还会使接触区温度瞬时升高,导致接触表面发生胶合、擦伤等润滑失效现象。润滑油对轴承滚动体拖动的影响实际上是流变特性的外在表现,流变特性也是弹性流体动力润滑理论（弹流润滑）中重要的研究内容之一。传统的弹流润滑聚焦于油膜的压力、厚度和温度的研究,近年来开始涉及到耦合研究主承载区的应力应变。当耦合研究主承载区中的应力应变时,通常是弹流润滑与应力应变分开计算,采用循环迭代的方式开展研究。随着数值求解能力的发展,近年来出现了将弹流润滑理论与弹性力学中的应力应变、次表层夹杂、膜基体系中的微观接触力学等理论的耦合研究。耦合研究轴承主承载区的润滑状态和力学特性具有重要意义,可为我国高端轴承的失效分析和正向设计提供重要依据。在重载、高速和高温工况下,基于双圆盘拖动力试验台研究了4010号和4050号航空润滑油的拖动特性和流变特性。获得了航空润滑油的拖动特性规律,拖动能力随着载荷的提高而增大,随着卷吸速度和温度的提高而减弱。研究了重载、高速和高温工况下的流变特性变化规律,在重载条件下,润滑油流变特性从线性区更快的过渡到极限剪切热效应区,非线性区随着载荷的提高而缩小。提出了航空润滑油拖动系数的快速计算公式,并应用于轴承动力学分析的模型中,外圈与滚动体之间的拖动能力总是高于内圈的拖动能力、拖动力在外圈引起的温升总是高于内圈。在M50轴承钢表面制备DLC涂层,研究了重载、高速和高温工况下DLC涂层对4050航空润滑油拖动特性的影响,结果表明DLC涂层降低了润滑油的拖动能力。基于Full-system法理论,考虑了重载、高速和高温条件下润滑油的流变特性,在多物理场仿真分析软件COMSOL Multiphysics建立了二维线接触和三维点接触的热弹流润滑与应力应变耦合求解模型。通过与前人结果的对比,验证了本文建立的模型的正确性。面向航空发动机主轴轴承工况,研究了重载、高速和高温工况对接触区润滑状态和应力应变的影响,主承载区中的油膜的压力、温升和应力应变随着载荷的提高而增大,油膜的厚度、温升和二次压力峰随着温度提高而减小,随卷吸速度的提高而增大,卷吸速度和温度对应力应变几乎没有影响。利用COMSOL Multiphysics软件的二次开发功能,开发了等温稳态点接触弹流润滑与应力应变耦合分析软件。建立了三维有限长线接触滚子轴承弹流润滑与应力应变耦合分析模型,研究了不同工况对滚子轴承主承载区润滑状态和应力应变的影响。结果表明滚子中部的油膜二次压力峰,随卷吸速度的提高而增大,端部的油膜压力大小随载荷的提高而增大,中部的油膜厚度和压力几乎不受卷吸速度的影响。修正油膜厚度方程,研究了滚子在径向偏斜和切向歪斜以及滚子形貌对润滑状态和应力应变的影响,结果表明增大滚子倒角曲率半径,可有效降低滚子轴承端部的油膜压力和套圈端部处的应力集中;滚子两侧端部的边长越短,端部的油膜压力和套圈表面受到的压力越大并且应力越集中。基于Full-system法理论,建立了考虑夹杂、粗糙度和涂层的主承载区润滑状态和力学特性耦合研究模型。研究了夹杂特征和夹杂分布深度对主承载区润滑状态和应力应变的影响,结果表明夹杂弹性模量和尺寸越大,中心油膜的压力越大,接触区的应力也越大,相对疲劳寿命呈减小的趋势。在次表层中分布位置较浅的夹杂可使中心油膜压力增大。研究了不同粗糙表面和涂层对主承载区的润滑状态和应力应变的影响,结果表明各向异性的粗糙表面和弹性模量小于基体的涂层有利于降低油膜压力和主承载区的应力。