本文以燃气轮机盘式拉杆转子的特征为研究对象,基于粗糙表面弹塑性接触模型和转子动力学模型,探讨拉杆转子轮盘间的摩擦接触热弹性耦合非线性问题及其分析方法,希望进一步提高盘式拉杆转子的建模精度。本文基于此,在拉杆转子热弹性耦合动力学方面做了以下方面工作:首先,从拉杆转子轮盘接触面的粗糙度形貌入手,对于转子轮盘接触面这一固体表面接触问题进行了解析,并同时考虑了接触凸起的弹塑性变形,在表面分形特征的基础上,结合Mandelbrot-Tian(M-T)分形网络模型和经典接触导热理论,通过选用不依赖于观测尺度的Cantor集分形理论,总结出了用于获得接触面传热系数的计算方法。其次,利用有限元分析软件建立拉杆转子轮盘的三维有限元传热分析模型,确定对模型求解的边界条件、载荷步及模拟工况,研究不同预紧力导致的不同接触面传热系数对瞬态温度场的影响,计算发现其对瞬态传热的影响不大,可以以此为依据对实验台拉杆转子进行间接的热固耦合分析。最后,应用计算分析数据,添加入ANSYS中,利用有限元分析软件建立拉杆转子热弹性耦合分析的三维有限元模型,考虑温度场与拉杆共同作用产生的预应力对转子进行更加精确的模态分析,得到温度场下拉杆转子结构的固有频率。拉杆转子热弹性耦合动力学研究考虑了接触面间弹塑性变形对导热的影响,通过研究发现,温度场导致拉杆的变形比轮盘要大,降低了拉杆的整体刚度,因此结构的固有频率有所降低。更精确的分析对实现转子材料的选取、结构的优化设计及燃气轮机转子寿命管理具有重要的工程应用价值。