航空發(fā)動(dòng)機(jī)限壽件概率失效風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

因失效可能引起航空發(fā)動(dòng)機(jī)危害性事故的部件被定義為航空發(fā)動(dòng)機(jī)限壽件，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)的主要轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)件和部分靜子結(jié)構(gòu)件，如各類旋轉(zhuǎn)輪盤和承壓機(jī)匣等。相關(guān)航空發(fā)動(dòng)機(jī)適航規(guī)章FAR/CCAR-33.70條款及AC 33.14、AC 33.70-1均明確要求，必須對限壽件開展壽命期內(nèi)的概率失效風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作。對此，國外從評(píng)估方法到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫積累均取得良好進(jìn)展，開發(fā)了成熟的概率失效風(fēng)險(xiǎn)分析方法，并建立了一整套分析理論及流程；而國內(nèi)的研究尚處于起步階段。

目前，概率失效風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要通過斷裂力學(xué)來分析部件失效，利用應(yīng)力-強(qiáng)度干涉理論并考慮材料參數(shù)、缺陷分布及載荷等變量的隨機(jī)性，對失效概率進(jìn)行定量分析。在斷裂力學(xué)計(jì)算時(shí)，一般選取區(qū)域內(nèi)最大應(yīng)力作為整個(gè)區(qū)域的等效應(yīng)力，即基于局部的等效應(yīng)力轉(zhuǎn)化方法。但這一方法在計(jì)算確定壽命期內(nèi)的概率失效風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，得到的結(jié)果通常偏保守。

本期《航空發(fā)動(dòng)機(jī)限壽件概率失效風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的等效應(yīng)力轉(zhuǎn)化》一文，以某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)離心壓氣機(jī)盤這一典型限壽件為例，提出一種將區(qū)域內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)在飛行循環(huán)內(nèi)的應(yīng)力轉(zhuǎn)化為等效應(yīng)力的方法，即基于全局的等效應(yīng)力轉(zhuǎn)化方法。將轉(zhuǎn)化后的等效應(yīng)力作為概率失效風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的輸入條件，可獲得更為精確的失效風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果。