航空发动机涡轮盘用GH4133B合金疲劳裂纹扩展寿命概率预测

来源：机械工程学报杂志2015年第18期北京时间：

作者：赵荣国, 刘亚风, 蒋永洲, 李其棒, 言怡, 刘学晖

单位：湘潭大学土木工程与力学学院 湘潭 411105；空军航空大学航空理论系 长春 130022；中国航空工业集团黎阳航空发动机公司 安顺 561102

摘要：镍基高温合金的概率寿命预测要求模拟多种复杂随机现象。针对室温下航空发动机涡轮盘用GH4133B合金的疲劳裂纹扩展试验数据，采用Paris公式和含门槛值Kth的修正Paris公式，对不同应力比下的疲劳裂纹扩展速率进行概率预测。基于Paris公式和修正Paris公式的积分式计算不同存活概率P下的理论疲劳剩余寿命Nfp，并与试验疲劳剩余寿命Nft对比。结果表明，当P=50%时，基于修正Paris公式的Nfp与Nft吻合；当P=90%时，基于Paris公式和修正Paris公式的Nfp均与Nft吻合；当P=99%时，基于修正Paris公式的Nfp具有高可靠度。基于疲劳寿命试验数据的非线性回归分析绘制Nf-Fp,m-Fp,a曲面，引入参量表征平均载荷Fp,m和载荷幅值Fp,a对疲劳寿命Nf的影响，结果表明，在所研究的应力比范围内Fp,m对Nf影响大。

关键词：概率,疲劳裂纹扩展,寿命预测,涡轮盘,应力比；

基金资助：湖南省教育厅重点资助项目(14A144)