出版信息
航空渦噴、渦扇發動機主要零部件定壽指南
作 者：蘇清友;孔瑞蓮;陳筱雄;陶增元;王延榮;李偉;苑朝
責任編輯：苑朝
出版社：航空工業出版社
I S B N：7-80183-356-2
出版日期：2004年02月
圖書簡介
航空發動機作為飛機的心臟，其可靠性和壽命是至關重要的。本書是作者在總結“七五”、“八五”、“九五”以來對現役機種主要零部件壽命研究成果的基礎上，又注意吸納國內外有關壽命研究最新資料編寫而成的航空發動機工程領域中的技術專著。本書全面系統地介紹了有關航空發動機主要零部件的定壽理論、試驗研究和評估方法。分章闡述了軍用航空發動機載荷譜、航空發動機主要零部件材料的力學性能、壓氣機轉子葉片、渦輪轉子葉片、壓氣機輪盤、渦輪盤、軸、機匣等的定壽方法及航空發動機壽命與壽命管理等內容，內容新穎、通俗易懂、實用性強。本書不僅是航空發動機生產廠、研究所、空軍與海軍修理廠和使用單位、上級主管部門的工程技術人員、管理人員及高等院校相關專業師生的技術工具書，也可供從事巡航飛彈、艦船等燃氣輪機動力裝置的研製、生產、使用、管理的工程技術人員參考。
目錄
第1章 緒論
1.1 編寫的目的和意義
1.2 航空發動機壽命研究的演變
1.2.1 整機長期試車定壽
1.2.2 安全（疲勞）壽命定壽
1.2.3 損傷容限定壽
1.4 發動機定壽的要素和技術途徑
1.4.1 航空發動機定壽五要素
1.4.2 主要零部件定壽七步驟
1.4.3 航空發動機整機定壽四步驟
1.5 本書研究的內容
第2章 發動機載荷譜
2.1 概述
2.1.1 發動機載荷譜研究的基本概念和內容
2.1.2 發動機載荷譜在發動機研製和壽命研究中的地位與作用
2.1.3 確定發動機載荷譜的基本技術途徑
2.2 任務混頻和環境混頻
2.2.1 任務混頻
2.2.2 環境混頻
2.3 發動機飛行剖面獲取
2.3.1 用飛行參數記錄儀獲取發動機飛行剖面
2.3.2 發動機飛行剖面的專門測試
2.3.3 飛行剖面的後處理
2.3.4 飛行剖面的典型化
2.4 渦噴/渦扇發動機飛行剖面的轉換
2.4.1 飛行剖面的轉換條件
2.4.2 剖面轉換方法.
2.5 台架試車條件下主要零部件載荷測試
2.5.1 台架測試載荷的作用和意義
2.5.2 整機台架載荷測試的參數
2.5.3 主要零部件載荷台架測試的關鍵技術
2.6 發動機內流與熱分析
2.6.1 內流與熱分析的內容
2.6.2 技術途徑
2.6.3 原始數據
2.6.4 計算分析方法要點及算例
2.7 發動機整機載荷譜的編制
2.7.1 整機載荷譜編制與飛行剖面數據處理
2.7.2 環境任務載荷參數矩陣的編制
2.7.3 外部作用力
2.7.4 整機載荷譜編制實例
2.7.5 整機載荷譜的使用
2.8 發動機載荷譜的均值誤差和散度分析
2.8.1 載荷參數均值誤差的諸因素分析
2.8.2 載荷譜均值誤差和散度分析的基本方法
第3章 航空發動機主要零部件材料的力學性能
3.1 材料力學性能在發動機設計與定壽中的地位
3.2 發動機主要零部件設計定壽中的材料問題
3.3 材料力學性能的基本概念
3.3.1 常規力學性能
3.3.2 應力疲勞與應變疲勞
3.3.3 疲勞裂紋擴展
3.3.4 斷裂韌度
3.3.5 持久/蠕變
3.3.6 疲勞/蠕變互動作用
3.3.7 應力腐蝕
3.4 材料力學性能常用量符號
3.5 材料力學性能數據的表達準則
3.5.1 與材料力學性能有關的統計學概念
3.5.2 材料力學性能數據的要求與獲得
3.5.3 材料力學性能數據的分析處理與表達
3.6 零部件設計與定壽對材料力學性能數據的要求
3.6.1 性能可靠度要求
3.6.2 試件要求
3.6.3 輪盤定壽對材料力學性能數據的要求
3.6.4 軸定壽對材料力學性能數據的要求
3.6.5 葉片定壽對材料力學性能數據的要求
3.6.6 機匣定壽對材料力學性能數據的要求
3.6.7 燃燒室定壽對材料力學性能數據的要求
3.7 發動機主要零部件典型材料的力學性能數據示例
3.7.1 常規力學性能
3.7.2 持久和蠕變性能
3.7.3 應力疲勞性能
3.7.4 應變疲勞性能
3.7.5 疲勞裂紋擴展
3.7.6 斷裂韌度
3.7.7 應力腐蝕性能
第4章 壓氣機轉子葉片的定壽方法
4.1 概述
4.1.1 壓氣機轉子葉片的損傷與壽命
4.1.2 壓氣機轉子葉片壽命研究的意義
4.1.3 壓氣機轉子葉片壽命研究的技術途徑
4.2 壓氣機轉子葉片壽命研究的特殊性
4.2.1 高循環疲勞應力譜在壽命研究中的不平穩性
4.2.2 使用環境在壽命研究中的關鍵作用
4.2.3 定期維修在壽命研究中的地位
4.3 壓氣機轉子葉片故障模式及其分析
4.3.1 WP7系列壓氣機轉子葉片現行檢查標準（含判度標準）
4.3.2 WP7系列壓氣機轉子葉片因故報廢的統計分析
4.4 剩餘疲勞強度理論的基本概念
4.4.1 損傷物理量——剩餘疲勞強度及其衰減比
4.4.2 損傷極限的許用量
4.4.3 損傷累積和修復的過程
4.5 振動疲勞試驗及有關分析
4.5.1 葉片振動疲勞試驗設備系統簡介
4.5.2 試驗葉片的選取
4.5.3 轉子葉片的頻差對比檢驗
4.5.4 轉子葉片的試驗
4.5.5 微動疲勞現象在試驗中的表現及其分析
4.6 壓氣機轉子葉片的壽命預估及綜合評述
4.6.1 “基準”環境狀態和葉片壽命定義
4.6.2 壽命預估過程的分析
4.6.3 綜合評述
第5章 渦輪轉子葉片的定壽方法
5.1 概述
5.1.1 渦輪轉子葉片壽命研究的意義
5.1.2 影響渦輪轉子葉片壽命的主要因素
5.1.3 渦輪轉子葉片定壽的方法和技術途徑
5.2 故障模式及其分析
5.2.1 渦輪轉子葉片判廢標準及報廢統計
5.2.2 渦輪轉子葉片使用情況統計方法
5.2.3 渦輪轉子葉片的主要故障模式及影響分析
5.3 載荷的確定
5.3.1 渦輪轉子葉片壽命研究的載荷要求
5.3.2 渦輪轉子葉片載荷譜的確定
5.4 低循環疲勞/蠕變壽命的預測分析
5.4.1 壽命預測的理論依據
5.4.2 壽命預測計算公式及相關的材料數據
5.4.3 渦輪轉子葉片壽命預測的實施方法和程式
5.4.4 振動影響的分析
5.5 低循環疲勞/蠕變壽命試驗及數據處理
5.5.1 台架掛片試驗
5.5.2 試驗器上載入試驗
5.5.3 階段使用後葉片的剩餘壽命試驗
5.6 壽命的綜合評定
5.6.1 渦輪轉子葉片壽命綜合評定方法
5.6.2 渦輪轉子葉片實際使用壽命
5.7 渦輪轉子葉片技術壽命的確定——方法總結
第6章 壓氣機輪盤的定壽方法
6.1 概述
6.2 故障模式及其分析
6.2.1 國內外發動機壓氣機輪盤故障及其分析
6.2.2 故障分析與排故方法
6.2.3 壓氣機輪盤故障的FMEA分析
6.3 低循環疲勞載荷確定
6.3.1 強度、壽命計算點的確定
6.3.2 循環載荷的確定
6.4 低循環疲勞壽命預測
6.4.1 低循環疲勞壽命預測方法綜述
6.4.2 低循環疲勞壽命預測程式
6.5 低循環疲勞壽命試驗及其數據處理
6.5.1 低循環疲勞壽命試驗參數確定
6.5.2 低循環疲勞壽命試驗件的選取
6.5.3 低循環疲勞壽命試驗件的試驗檢查
6.5.4 低循環疲勞壽命試驗方法
6.5.5 WP7系列發動機高壓壓氣機轉子低循環疲勞壽命試驗
6.6 壽命的綜合評定
6.6.1 壓氣機輪盤壽命的影響因素分析
6.6.2 課目換算率
6.6.3 平均飛行換算率
6.6.4 壓氣機輪盤的壽命確定
第7章 渦輪盤的定壽方法
7.1 概述
7.1.1 渦輪盤定壽的內容
7.1.2 國外的渦輪盤定壽方法
7.1.3 國內的渦輪盤定壽方法
7.1.4 渦輪盤定壽方法建議
7.2 故障模式及其分析
7.2.1 常見的故障模式
7.2.2 渦輪盤典型故障模式實例
7.2.3 渦輪盤故障模式分類
7.3 低循環疲勞/蠕變載荷的確定
7.3.1 渦輪盤低循環疲勞載荷的確定
7.3.2 渦輪盤蠕變載荷的確定
7.3.3 示例
7.4 低循環疲勞/蠕變壽命預測分析
7.4.1 渦輪盤低循環疲勞壽命預測
7.4.2 渦輪盤蠕變壽命預測
7.4.3 示例
7.5 低循環疲勞/蠕變壽命試驗及其數據處理
7.5.1 渦輪盤低循環疲勞壽命試驗
7.5.2 渦輪盤蠕變壽命試驗
7.5.3 示例
7.6 壽命的綜合評定
7.6.1 渦輪盤的飛行換算率
7.6.2 渦輪盤定壽中的可靠性分析
7.6.3 示例
第8章 主軸的定壽方法
8.1 概述
8.1.1 基本概念
8.1.2 技術途徑
8.2 故障模式及其分析
8.2.1 故障模式
8.2.2 影響程度
8.2.3 原因分析
8.3 疲勞載荷譜的確定
8.3.1 主軸疲勞載荷的確定方法
8.3.2 主軸標準循環載荷的確定
8.3.3 主軸飛行換算率的計算
8.4 主軸應力分析
8.4.1 有限元應力分析
8.4.2 光彈性應力分析
8.5 疲勞壽命的預測方法
8.5.1 大扭矩為主載荷的壽命預測方法（即“斯貝發動機應力標準”法）
8.5.2 大彎矩為主載荷的壽命預測方法（WP6軸使用方法）
8.5.3 複合載荷下的壽命預測方法（WP7軸使用方法）
8.6 疲勞壽命試驗.
8.6.1 試驗方法
8.6.2 疲勞試驗中散度係數的確定
8.6.3 試驗載荷的確定
8.6.4 邊界條件模擬
8.6.5 載荷模擬
8.6.6 子樣的選取原則
8.6.7 試驗程式
8.6.8 試驗數據處理
8.7 壽命的綜合評定
8.7.1 安全循環壽命
8.7.2 飛行小時壽命
8.8 WP7發動機高壓渦輪軸安全壽命的確定
8.8.1 標準循環載荷譜的確定
8.8.2 應力分析
8.8.3 疲勞壽命預測分析
8.8.4 疲勞試驗
8.8.5 壽命的綜合評定
第9章 機匣的定壽方法
9.1 概述
9.1.1 機匣疲勞壽命研究的意義
9.1.2 研究方法
9.1.3 技術途徑
9.2 故障調研及其分析
9.2.1 機匣故障模式的統計及數據分析
9.2.2 典型故障發生的原因、影響及防止措施
9.2.3 判廢標準及修理方法
9.3 低循環疲勞載荷的確定
9.3.1 各種機匣承受的載荷
9.3.2 標準循環載荷的確定方法
9.3.3 飛行換算率的確定
9.3.4 WP7燃燒室機匣低循環疲勞載荷的確定
9.4 低循環疲勞壽命預測
9.4.1 局部應力—應變法
9.4.2 WP7發動機燃燒室外套壽命預測
9.5 低循環疲勞壽命試驗及其數據處理
9.5.1 焊接接頭的疲勞試驗
9.5.2 局部應力模擬疲勞試驗
9.5.3 全尺寸燃燒室機匣低循環疲勞試驗
9.6 壽命綜合評定
9.6.1 壽命分散係數
9.6.2 WP7發動機燃燒室機匣的低循環疲勞壽命
9.6.3 討論
第10章 航空發動機壽命與壽命管理
10.1 概述
10.1.1 航空發動機壽命
10.1.2 航空發動機的壽命管理
10.2 發動機的定壽與延壽
10.2.1 發動機定壽
10.2.2 發動機延壽
10.3 發動機的壽命評估
10.3.1 總述
10.3.2 壽命評估法
10.3.3 壽命評估的內容和程式
10.3.4 壽命評估的流程圖
10.4 視情維修發動機的單元體結構
10.4.1 發動機的視情維修
10.4.2 視情維修與狀態監視系統
10.4.3 視情維修與單元體結構
10.4.4 發動機單元體壽命
10.5 航空發動機的壽命管理
10.5.1 航空發動機壽命的行政管理
10.5.2 航空發動機壽命的技術管理
參考文獻
