李 迪1，魏大盛

(1.中国航发商用航空发动机有限责任公司，设计研发中心，上海 201108；2.北京航空航天大学能源与动力工程学院，北京 100191)

0 引 言

蠕变是指在一定温度下金属受持续应力作用而产生缓慢塑性变形的现象，是温度、应力和时间共同作用的结果[1]。蠕变研究一般从两方面着手：一是从微观角度出发，研究蠕变机理及冶金因素对蠕变特性的影响，以提高金属的蠕变抗力；二是从唯象角度出发，以试验为基础，根据观察到的宏观蠕变现象建立蠕变方程，并寻求工程上的应用。从蠕变速率来看，蠕变曲线包括速率减小、速率恒定、速率增加3个阶段。研究人员根据材料在蠕变试验中表现出来的不同特征，建立了多种蠕变模型，如Norton率模型[2]以及在其形式上发展而来的时间硬化/应变硬化模型、Omega模型[3-4]、θ-映射法模型[5-6]等。这些模型特点鲜明且具有特定的适用范围：Norton率模型只能描述第一阶段和第二阶段的蠕变变形；Omega模型是针对特征明显的第三阶段蠕变曲线建立的；θ-映射法模型可以描述完整的蠕变过程，且参数组合较为灵活，在工程上应用较多[7]。

对于实际工程结构，如航空燃气轮发动机，其热端部件(涡轮盘、涡轮叶片等)在高温、高载荷作用下通常会发生蠕变变形，成为结构失效的隐患。因此，航空燃气轮发动机设计时需要对蠕变行为进行深入分析[8]，并针对蠕变可能导致的失效模式给出相应的设计准则。然而，螺栓孔边、圆角、榫头/榫槽连接位置等应力集中部位的载荷通常相对较高，易产生较大的蠕变变形和应力松弛，从而对传统疲劳寿命评价方法产生影响。……