机械工程学报

作者：江荣, 吴常皓, 万煜伟, 张禄, 宋迎东

单位：1. 南京航空航天大学能源与动力学院 南京 210016;2. 南京航空航天大学航空发动机热环境与热结构工业和信息化部重点实验室 南京 210016;3. 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室 南京 210016

关键词：镍基高温合金,疲劳裂纹扩展,裂纹尖端,氧化损伤,寿命预测；

基金：国家自然科学基金（11872204）和江苏省自然科学基金（BK20180434）资助项目。

航空发动机涡轮盘在其服役过程中往往在高温燃气环境下承受热载荷和机械载荷共同作用，最终因疲劳、蠕变以及氧化的交互作用而失效。随着高推重比航空发动机的发展和涡轮前温度的提高，氧化损伤对涡轮盘表面疲劳裂纹扩展的影响愈加显著，往往可使疲劳裂纹扩散速率提高1～2个数量级。综述氧化损伤对涡轮盘用高温合金疲劳裂纹扩展的影响以及疲劳裂纹尖端氧化损伤机理，分析裂纹尖端疲劳损伤、氧化损伤和动态脆化影响裂纹扩展的竞争机制，梳理考虑氧化损伤效应的疲劳裂纹扩展模型和数值模拟方法，对实现氧化-疲劳载荷作用下裂纹扩展速率的准确预测所还需开展的工作进行展望，以期有助于促进航空发动机涡轮盘损伤容限设计方法和工具的发展。

来源：2021年第16期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2021年第16期