题目：基于失效物理的压气机整流器可靠性分析

 

       作为航空涡轮轴发动机增压系统的关键部件之一的压气机整流器，它的工作状态、工作环境、结构形式是十分复杂的。整流器的可靠性关系到压气机的性能，从而影响整台发动机的性能和可靠性，同时也将影响 发动机使用的经济性。如何进行压气机整流器可靠性分析是结构设计和实际应用中一个十分重要的研究课题。但是由于压气机整流器具有小子样、高可靠性和长寿命等特点，受技术、费用和时间等条件的限制，无法获得大样本失效寿命数据。利用传统的大样本寿命数据统计推断方法进行可靠性建模、分析与评估存在困难。失效物理学是物理学的一个分支，它提供了失效分析和事故预测技术的理论基础，是一种以研究失效机理为核心的有用工具。本文研究的理论基础便是失效物理学。

        本文以某型涡轮轴发动机压气机整流器为研究对象，从失效物理分析的角度出发，基于故障模式、机理和影响分析（FMMEA）方法和有限元法（FEA），完成压气机整流器的可靠性分析，为开展航空发动机构件可靠性分析提供了实用方法。本文主要工作包括：

1. 分析压气机整流器寿命周期条件，根据FMMEA方法，系统清理压气机整流器使用中的潜在故障模式、原因及机理，确定了整流器叶片裂纹等典型故障模式失效机理优先级；

2. 对整流器叶片建立有限元模型，分析材料性质和几何尺寸对叶片频率的影响,得到了叶片的各阶振型，找出了失效将会发生的部位；

3. 通过对比有限元分析和叶片实际失效情况，结合动态测试试验，验证基于失效物理的压气机整流器可靠性分析结果；

4. 总结FMMEA分析过程和方法，使之可用于其它型号的压气机整流器可靠性分析。