杨俊，张贵斌，祁圣英，李承彬

发动机高压两级涡轮盘联合低循环疲劳寿命试验

杨俊1，2，张贵斌1，祁圣英1，李承彬3

(1.空军西安局某军事代表室，陕西西安710021；2.空军工程大学工程学院，陕西西安710051；3.西安航空发动机(集团)有限公司，陕西西安710021)

以某型发动机高压两级涡轮盘为研究对象，通过有限元计算得到试验载荷系数，组装和调试了全尺寸联合试验件，完成了低循环疲劳试验，得到了以传动臂销钉孔为定寿部位的两级涡轮盘低循环疲劳寿命。两级涡轮盘联合低循环疲劳试验在国内尚属首次，相对于单盘低循环疲劳试验，更加符合发动机实际工作状态，将传动臂销钉孔作为两级涡轮盘的定寿部位更为合理。该联合试验为外场涡轮盘重新定寿提供了依据。

涡轮盘；低循环疲劳寿命；传动臂销钉孔；联合试验；有限元方法

1 引言

涡轮盘是航空燃气涡轮发动机的耐久性关键件和断裂关键件，在高温、高转速下工作，所承受的载荷复杂，环境严酷，一旦发生破坏性故障将导致极其严重的后果。低循环疲劳失效是涡轮盘使用中最严重和耗资最大的问题之一。据统计，航空发动机结构故障占总故障的60%～70%，而疲劳破坏又占发动机结构故障的80%～90%[1，2]。所以对涡轮盘低循环疲劳寿命进行研究十分必要，而真实轮盘低循环疲劳试验更是整个轮盘定寿最重要和最关键的环节。

各航空大国都在发动机设计规范中明确了涡轮盘要按照安全循环寿命进行设计的要求，并积极开展涡轮盘低循环疲劳试验。……