王海舟，杨 雷，杨昌祺，卢 序

（中国航发沈阳发动机研究所，沈阳110015）

0 引言

轮盘作为航空发动机的关键结构件之一，承载着复杂交变载荷的作用，一旦破裂失效将会对飞机的安全性和可靠性带来严重威胁。其中低循环疲劳破坏是最主要的失效模式[1-2]，各航空大国均在发动机设计规范中明确了关键件安全循环寿命设计的要求，并按照关键件的定寿方法开展轮盘低循环疲劳试验[3-4]。

国外，有关轮盘低循环疲劳寿命按常规方法和断裂力学方法同时进行寿命分析[5-6]，按常规方法分析得到寿命N1，按断裂力学方法分析得到寿命N2，取二者中的低值作为轮盘的寿命值。中国也开展了大量的研究工作，在轮盘低循环疲劳寿命预测方法[7-8]的基础上，通过完善总应变寿命方程中参数的确定方法[9]并考虑应力梯度和尺寸效应对寿命的影响[10]，最终建立了1 套轮盘疲劳寿命评估流程，并在以涡轮转子为模型的实例中分析了寿命评估流程的实施过程[11]。显然，开展轮盘的低循环疲劳试验是评定其寿命最直接、最可靠的方法。从最初开展单级涡轮盘低循环疲劳试验[12]，到模拟扭矩载荷作用的涡轮盘低循环疲劳寿命试验[13]，再到采用高压2 级涡轮盘联合低循环疲劳寿命试验[14]，都证明试验技术在沿着模拟发动机工作最真实状态的方向发展。高压压气机轮盘级数多，若采用整个多级轮盘转子按发动机真实装配状态进行试验，较难模拟真实的温度状况。因此，本试验以压气机轮盘为研究对象，选择强度储备最低的第1 级轮盘进行单盘试验，试验结果所得的寿命可应用于其他级轮盘。……