景国玺，张文凯，张军海，刘欣源，花琳

(1.河北工业大学机械工程学院，天津 300401；2.天津市新能源汽车动力传动与安全技术重点实验室，天津 300400；3.中国北方发动机研究所(天津)柴油机增压技术重点实验室，天津 300400)

为满足日益严格的环保要求和高功率要求，涡轮增压技术在20世纪被首次提出。涡轮增压技术可以大幅度提高内燃机的性能，减少有害气体的排放，对提高内燃机的性能意义重大[1]。由于汽车运行工况复杂多变，增压器转速有时会超过标定转速，而且高功率柴油机要求不断提高增压比，这些都对增压器的涡轮和叶轮的强度及疲劳性能提出更高的要求，而涡轮和叶轮的工作可靠性是增压器设计的难点[2]。

在实际工作过程中涡轮和叶轮受到多种载荷的耦合作用，包括螺栓装配载荷、热载荷、离心力载荷和气动载荷，其中离心力载荷对涡轮和叶轮的应力及变形影响最大[3-4]。北方交通大学的朱宝山和侯炳麟等[5]针对增压器超转速下的叶轮进行弹塑性分析，为超转速加工工艺规程提供了定量依据。浙江大学的陆君毅和吴秀仁[6]通过叶轮的超转速破坏性试验，对高强度钢制闭式叶轮在离心力场下的破坏过程进行了试验研究。浙江大学的吴秀仁[7]提出了一种模块式增压器叶轮立式超转速试验机，具有试验转速、质量、外形尺寸等参数范围宽的特点，理论上最高转速可达120 000 r/min。中航工业发动机设计研究所的万江艳和周柏卓[8]建立了与材料延伸率相关的轮盘弹塑性破裂准则，采用非线性有限元法对变厚度轮盘破裂试验件的破裂转速进行了预测，试验对比效果良好。……