[01836904]多重损伤作用下发动机热端部件的疲劳可靠性及寿命预测

(1)基于内外分区模型量化了缺陷对材料疲劳强度的影响规律,提出了表面缺陷修正系数,阐明了材料在表面缺陷、次表面缺陷以及内部缺陷竞争失效下的疲劳机理。 （2）发展了面向装备定寿中随机不确定性和认知不确定性的混合不确定性量化方法,提出了综合考虑材料分散性、使役差异性以及制造质量波动性的疲劳可靠性设计与评估方法。 （3）阐明了内部、表面位置缺陷下裂纹萌生、扩展及多裂纹融合的失效机制,提出了尺寸效应下耦合缺陷特性分析与裂纹扩展的构件疲劳强度评估方法。 （4）提出了耦合临界面-应变能的多轴疲劳寿命预测模型,该模型损伤参量以虚剪应变能参量为主,考虑了平均应力效应,并解释了裂纹面的滑移和扩展。 （5）从能量耗散的角度定义了表征缺口局部损伤程度的“场”概念,澄清了有效损伤区内不同位置的能量耗散对全局疲劳损伤的影响规律,提出了多轴缺口疲劳寿命预测的能量场强法。 （6）探讨了耦合多轴疲劳分析的临界平面法与缺口疲劳分析的临界距离理论用于多轴缺口疲劳分析的可行性,确定了临界平面法和临界距离理论的最佳耦合次序。 （7）阐明了尺寸效应下裂纹萌生、扩展及多裂纹融合失效机制,建立了不同位置处裂纹主导失效概率模型,揭示了尺寸效应下多裂纹融合概率随裂纹密度和循环周次的变化规律,并计算了多裂纹融合致最终断裂失效的概率。 （8）提出了随应力水平变化的高应力体积模型,阐明了最弱链理论下考虑尺寸效应的疲劳可靠性（P-S-N曲线）传递机制,揭示了不同尺寸效应下缺口件疲劳强度及寿命之间的关联规律。 （9）量化了热端结构在设计、制造、试验、服役等全寿命周期下的不确定性,构建了融合疲劳机理分析与多源不确定性量化的概率疲劳寿命预测框架,发展了故障物理可靠性理论方法。