潘容，崔海涛，杜文军

桥式试件微动疲劳寿命预测与试验研究

潘容1，崔海涛2，杜文军1

(1.中国燃气涡轮研究院，四川成都610500；
2.南京航空航天大学能源与动力学院，江苏南京210016)

对钛合金桥式试件进行数值分析与微动疲劳试验研究，提出了用MSWT参数预测裂纹萌生位置的方法和基于MSWT参数的微动疲劳寿命预测模型。试验结果与断口分析表明：疲劳裂纹出现在微动试件的接触区边缘，与MSWT参数预测的裂纹萌生位置一致。利用桥式试件的微动疲劳试验数据，获得了寿命预测模型中的相关参数，并采用相关文献中燕尾榫连接结构的试验结果对该预测模型进行了验证。

MSWT参数；裂纹位置；寿命；钛合金

11 引言

航空发动机上相当多的构件(如压气机/涡轮的榫连接、盘轴安装边连接等)都存在着微动磨损，且因微动磨损引发的构件疲劳断裂事故多次发生。因此，在设计这些关键件时，其微动疲劳失效受到广泛重视。航空发动机的风扇/压气机盘和叶片通常采用钛合金制造，而钛合金对微动疲劳很敏感，极易发生微动疲劳失效事故。因此，针对长寿命、多次重复使用的航空动力装置，研究其易发生微动疲劳损坏的结构并采取相应的抗疲劳措施，对保障飞行安全十分重要。英、美等国从20世纪中叶开始研究微动磨损并提出了一系列理论。随着分析、测试技术的发展，人们不断揭示出微动运行机制和损伤机制之间的内在规律。国内北京航空航天大学主要研究了钛合金在常温、高温下的微动疲劳及其防护工艺，南京航空航天大学对航空发动机叶片和轮盘榫连接结构也进行了微动疲劳研究。……