拉杆转子作为燃气轮机的核心部件,其存在大量结合面,整体构架上是非连续的,这使得其动力学、热力学分析较整体转子更为复杂。本文基于分形接触理论,运用理论分析和试验研究的方法,对拉杆转子的动力学及结合面接触传热特性进行了研究。根据分形接触理论,对拉杆转子轮盘接触面间的静摩擦系数进行了数值仿真和试验研究,研究具有不同粗糙度的车削加工金属轮盘表面、在不同法向载荷作用下,其静摩擦系数的变化规律。研究了系统临界转速随拉杆预紧力、轮盘接触面粗糙度、转子温度的变化规律。研究发现,当粗糙度一定时,临界转速随拉杆预紧力的增加而上升;当拉杆预紧力一定时,临界转速随粗糙度减小而上升;在相同粗糙度和拉杆预紧力作用下,转子温度升高,系统的临界转速将下降。以拉杆转子轮盘结合面接触热阻为研究对象,建立了拉杆转子轮盘结合面接触热阻分形模型。分析了轮盘结合面接触热阻随拉杆预紧力、轮盘表面粗糙度及结合面温度的变化规律。使用有限元软件计算了不同工况下拉杆转子的温度场分布。设计搭建了试验平台,测量了拉杆转子温度场分布规律,校核了理论模型的适用性。研究发现,结合面接触传热系数随着拉杆预紧力增大而增大;随着轮盘表面粗糙度的增大而减小;随着结合面温度的上升先增大、后减小、再增大,但总体上呈增大趋势。