题目：铣槽结构喷管的低周疲劳计算分析与试验设计

可重复使用再生冷却铣槽喷管承受燃气热载荷与冷却剂压强载荷的共同作用，引起循环弹塑性变形，产生残余应变并逐次累积，直至发生低周疲劳失效。冷态试验具有操作简单、便捷和试验成本低等优点，能够研究循环工作过程中铣槽喷管的结构响应规律，并分析影响喷管疲劳损伤的关键因素。该冷态试验方案设计包括试验喷管、试验台架、供给系统、测量系统设计等。另外，采用非线性有限元分析方法和局部应变法研究冷态试验铣槽喷管在循环工作条件下的结构响应与低周疲劳损伤，对比分析了不同冷却剂循环加载方案与槽道参数（槽宽、内衬厚度等）对铣槽喷管结构响应和疲劳损伤的影响。非线性有限元分析基于von Mises屈服准则和等向强化准则，采用Euler-Newton方法迭代求解结构静力平衡方程。局部应变法基于Basquin方程和Coffin-Manson方程，结合Morrow平均应力修正方法得到铣槽喷管的低周疲劳损伤。计算结果表明，铣槽喷管结构变形主要发生在与肋连接的内衬区域以及槽道对称面区域，并且喷管前部的残余应变比喷管中、后部要大；虽然冷却剂的最高工作压强相同，但采用不同的循环加载方案得到的喷管低周疲劳损伤不同。随着冷却槽道宽度的减小或者内衬厚度的增大，铣槽喷管的残余应变和疲劳损伤均逐渐减小。