论文摘要：涡轮叶片复合疲劳的试验研究

涡轮叶片疲劳问题严重制约了航空发动机的使用寿命，其中高低周复合疲劳接近涡轮叶片的真实载荷特点，但其试验难点众多，一直受到国内外的广泛关注。本文有限元计算结果，设计了一套能够模拟叶片实际工作状态的高温复合疲劳试验系统，借助这套系统可以开展真实涡轮叶片的高低周复合疲劳试验研究。

本文通过对叶片进行建模计算，分析其在工作条件下的应力分布情况，以此确定涡轮叶片复合疲劳的考核截面。内容包括静力分析（承受离心力、气动力及温度载荷），单独叶片模态分析和叶盘耦合共振分析，分析对象包括高压涡轮叶片和低压涡轮叶片，并确定考它们的复合疲劳核截面均位于第一榫齿过渡圆处。

根据考核截面位置及叶片工作特点，以及比较目前的几种复合疲劳试验加载原理，论文选择采用改变传力路径的方式实现复合疲劳加载，并设计了相应的试验夹具。对叶片与夹具进行联合建模分析，静力分析结果表明，试验条件下考核截面应力分布与工作条件下的应力分布基本一致；谐响应分析结果表明，高周振动下的最大应力位置在低周考核截面上。根据计算结果确定论文的设计方案在理论上是可行的。

为验证设计方案实际可行性，也为保证试验准确性，论文开展试验标定工作。主要内容包括低周加载标定、高周振幅与考核截面应力关系标定以及温度场标定，标定结果与理论计算结果吻合较好，达到试验设计目标。根据试验标定结果，开展叶片复合疲劳试验工作，主要内容包括试验系统安装，试验加载顺序以及相关的注意事项。

综上所述，论文设计了一套完整且精度较高的的复合疲劳试验方案，并从理论与标定两方面验证了它的可行性，为叶片复合疲劳试验提供了新的方法。

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