研究异种材料整体叶盘的制造技术是高推重比航空发动机发展的迫切要求。了解线性摩擦焊接过程的基本原理，研究其成型过程中的温度场和应力应变场变化分布规律是开发整体叶盘线性摩擦焊接技术的重要前提。在上述背景条件下，本文对线性摩擦焊机往复振动系统进行了动力学研究；以DD3单晶高温合金和Rene95粉末高温合金为研究对象，对其摩擦特性进行了实验研究，并对这两种材料线性摩擦焊接过程进行了有限元热力耦合分析。 在分析国外线性摩擦焊机有关专利的基础上，选取曲柄滑块机构为典型设计方案，建立了线性摩擦焊机振动系统的简化模型，分析了线性摩擦焊机振动系统的动力学参量，推导了线性摩擦焊机功率的表达式，着重分析了振动系统振子质量、焊接工艺参数与线性摩擦焊机功率的关系，为线性摩擦焊机的设计与制造、线性摩擦焊接过程工艺优化和有限元数值模拟奠定了理论基础。 以DD3合金和Rene95合金为研究对象，应用半自然热电偶和夹持式扭矩传感器测量了异种材料摩擦界面的温度和扭矩，由工业控制计算机系统实时采集了焊接过程各项参数数据，回归建立了初始摩擦阶段和准稳定摩擦阶段的摩擦系数表达式，为建立线性摩擦焊接过程温度场数值模拟的产热模型提供了理论依据。 最后，本文采用热力耦合有限元方法，建立了三维弹塑性有限元计算模型，综合考虑了异种材料线性摩擦焊接成型过程的几何非线性、材料非线性和摩擦界面接触非线性行为，着重分析了摩擦焊接过程中的不同产热机制及转化规律，直接由焊件材料的性能参数（Е、σ、λ、ρ、С）及设定的焊接规范参数（轴向压力、振幅和频率）对线性摩擦焊接过程的焊接参数（摩擦剪应力、轴向缩短量及平均温度）、物理参量场（温度场、应力场和变形场）的变化规律进行了数值模拟，得到了线性摩擦焊接过程中摩擦表面温度、加热功率及轴向温度、压应力的分布及变化规律。