题目：燕尾型榫连结构微动疲劳研究

航空发动机和燃气轮机的压气机动叶和轮盘多采用燕尾型榫连结构。发动机转速的变化、气动力波动等因素都会导致叶片榫头和轮盘榫槽的接触面产生微动，进而出现微动疲劳。微动疲劳问题的存在会导致两构件在接触区内过早出现裂纹，大大限制了构件的工作寿命，甚至可能引发严重的安全事故。随着民机和军机对航空发动机的寿命及可靠性要求的日渐提高，深入研究燕尾型榫连结构的微动疲劳机理，并进行微动疲劳寿命预测，对航空发动机的设计和制造有着十分重要的工程意义。

首先，本文采用有限元法对燕尾型榫连结构开展接触分析。讨论了摩擦系数、接触形式、载荷形式以及接触角等对接触区力学参量的影响规律，为探索微动疲劳损伤参数打下基础。

其次，重点探讨了单调拉伸载荷和循环载荷作用下叶片与轮盘间接触区边缘循环参量（特别是微动位移）的变化规律。计算表明，接触区边界的变化主要受榫头与榫槽的相对滑动和相互压紧两个因素的影响，接触角度一定时，不同单调载荷条件下（离心载荷、拉伸载荷）边界接触点位置会呈现不同的变化规律：当榫连结构受离心载荷作用时，榫头与榫槽间的压紧作用强于相对滑动作用，榫头上接触边界在加载过程沿接触面向上移动；当榫连结构受拉伸载荷时，榫头与榫槽间的相对滑动作用强于压紧作用，榫头上接触边界在加载过程中将沿接触面向下移动。循环加载过程中，接触边界会出现类似的变化，进而导致出现高应力梯度的位置发生变化，同时，接触区边缘部分位置会承受应力比R<0的交变应力，且其应力幅值大于最大载荷时叶片上的最大应力。

最后，根据上述接触区边缘应力、应变的变化规律，本文利用改进的SWT方法对典型试件和燕尾型榫连结构进行寿命预测，并建立了典型试件微动疲劳寿命和燕尾型榫连结构微动疲劳寿命间的关系，对比分析了摩擦系数对微动疲劳寿命的影响。