1、渦扇發(fā)動機是現(xiàn)在多數(shù)軍用飛機和民用飛機的動力裝置，其性能直接決定著飛機服役期間工作的穩(wěn)定性和可靠性。渦扇發(fā)動機的外涵推力源于風扇所產(chǎn)生的推力，風扇輪盤作為風扇的關鍵承力部件，對發(fā)動機的性能有直接的影響。對于現(xiàn)代航空發(fā)動機，無論是其性能還是推重比都有很大的提高，因此，輪盤也被要求有更高的工作可靠性。因此，為了保證發(fā)動機工作的安全性，本文針對某渦扇發(fā)動機風扇輪盤的結(jié)構(gòu)強度及疲勞壽命問題開展研究工作。
　　論文首先對風扇1級輪盤和風扇2

2、、3級輪盤進行了結(jié)構(gòu)分析，采用ANSYS Workbench有限元軟件建立了風扇1級輪盤和風扇2、3級輪盤三維循環(huán)對稱有限元模型，分析了輪盤的熱應力及機械載荷和溫度載荷共同作用下的熱彈性應力，得到了輪盤不同工作狀態(tài)下的應力分布，結(jié)果表明：風扇1級輪盤的最大應力點位于輪盤中心孔處，風扇2、3級輪盤的最大應力點位于輪盤的螺栓孔處；風扇1級輪盤和2、3級輪盤均滿足強度設計要求。論文對風扇1級輪盤和2、3級輪盤進行了振動分析，得到了輪盤前6階的

3、固有頻率和振型。針對1級輪盤進行了共振分析，結(jié)果表明：輪盤在“慢車”狀態(tài)下有與一、二階振動形成共振的趨向，為輪盤的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計提供了一定的參考依據(jù)。
　　其次，對風扇1級輪盤、風扇2、3級輪盤進行了盤-銷接觸分析，對比分析了不同接觸類型對接觸應力水平的影響。論文討論了摩擦系數(shù)和初始間隙對盤-銷最大接觸應力及分布的影響，得到了接觸應力水平與摩擦系數(shù)和初始間隙的變化關系。通過綜合風扇1級輪盤和2、3級輪盤的熱彈性計算結(jié)果，論文確定了風

4、扇輪盤的疲勞危險部位，并計算了風扇輪盤危險部位銷釘孔處的理論應力集中系數(shù)及名義應力，為后續(xù)輪盤的疲勞壽命預測提供了基礎數(shù)據(jù)。
　　最后，論文采用基于應力的名義應力法和基于應變的局部應力應變法對風扇1級輪盤和風扇2、3級輪盤進行了疲勞壽命計算與分析。論文針對風扇1級輪盤，通過引入輪盤局部應力梯度對壽命的影響，基于Walker方程得到了風扇輪盤的考慮應力梯度效應的壽命預測模型，與傳統(tǒng)的壽命預測方法對比，該模型對塑性變形較小的情況下的疲