航空燃氣渦輪發(fā)動機,強度設(shè)計問題與挑戰(zhàn)

航空燃氣渦輪發(fā)動禮強度設(shè)計問題與挑戰(zhàn)航空燃氣渦輪發(fā)動機（以下簡稱發(fā)動機）是一個集高溫、高速、高壓及復(fù)雜振動環(huán)境于一身的旋轉(zhuǎn)機械產(chǎn)品。如何使一個工作于如此苛刻環(huán)境下的高速旋轉(zhuǎn)機械在保證高的可靠性、安全性、經(jīng)濟性、舒適性（低噪聲與低振動）以及長壽命的同時，還要具有優(yōu)良的結(jié)構(gòu)效率？答案是必需依賴于航空燃氣渦輪發(fā)動機強度設(shè)計技術(shù)。發(fā)動機強度設(shè)計技術(shù)包括：1）定量描述發(fā)動機整機及其零組件在使用環(huán)境及載荷作用下結(jié)構(gòu)變形、動力響應(yīng)以及疲勞、蠕變、氧化腐蝕、塑性變形、斷裂及沖擊等損傷行為的理論和方法；2）考慮發(fā)動機使用環(huán)境、載荷、結(jié)構(gòu)及材料工藝特性及其分散性，在發(fā)動機研制和使用的全壽命周期內(nèi)，賦予發(fā)動機結(jié)構(gòu)預(yù)期安全性、耐久性和可靠性的設(shè)計理論、方法和技術(shù)；3）為提高工程設(shè)計分析％效率所需的發(fā)動機強度設(shè)計理論、方法和技術(shù)。發(fā)動機強度設(shè)計技術(shù)涉及面廣，從整機載荷、整機剛性以及整機振動，到零件的靜強度、變形與剛性、穩(wěn)定性、振動以及壽命，都是發(fā)動機強度設(shè)計技術(shù)必需參與的領(lǐng)域。因而，作為機械強度設(shè)計的一個分支，發(fā)動機強度設(shè)計是一個費時、耗錢的系統(tǒng)工程，其設(shè)計準確性需要大量的、不斷提高的設(shè)計實踐和產(chǎn)品應(yīng)用作為基礎(chǔ)。因此，發(fā)動機強度設(shè)計技術(shù)的成熟與發(fā)展與氣動、熱力學(xué)科的發(fā)展相比，就更為艱辛漫長。此外，如陶瓷復(fù)合材料、纖維增強復(fù)合材料等新材料，以及增材制造技術(shù)、激光表面強化以及激光修復(fù)技術(shù)等新工藝在航空燃氣渦輪發(fā)動機上的應(yīng)用，又給強度工程師帶來了新的技術(shù)挑戰(zhàn)。材料、工藝對強度設(shè)計的影響與制約強度設(shè)計技術(shù)的核心是對結(jié)構(gòu)在使用環(huán)境及載荷作用下的反應(yīng)客觀的認識和準確的預(yù)測。用于制造特定結(jié)構(gòu)的材料以及工藝過程直接決定了在特定環(huán)境下、在給定載荷作用下特定結(jié)構(gòu)的機械性能，也就決定了特定結(jié)構(gòu)從變形、振動、損傷到機械性能衰退等各種對環(huán)境及載荷的反應(yīng)。當一個零組件完成制造并裝配到發(fā)動機上后，隨使用時間增長其機械性能不斷下降，因此，強度設(shè)計離不開對材料各種特性的掌握。設(shè)計用材料性能數(shù)據(jù)對強度設(shè)計的影響與制約設(shè)計用材料性能數(shù)據(jù)是發(fā)動機結(jié)構(gòu)分析F與強度設(shè)計的基礎(chǔ)，沒有設(shè)計用材料性能數(shù)據(jù)，結(jié)構(gòu)分析F與強度設(shè)計便成為空中樓閣。因此，設(shè)計用材料性能數(shù)據(jù)的系統(tǒng)性、完整性、可靠性在一定程度上反映了發(fā)動機結(jié)構(gòu)分析F與強度設(shè)計的基礎(chǔ)有多扎實、實踐的深度有多深、實踐的廣度有多寬，并在一定程度上反映了結(jié)構(gòu)分析F與強度設(shè)計的工程實踐水平。發(fā)動機結(jié)構(gòu)分析F與強度設(shè)計需要代表真實構(gòu)件特定部位機械性能的、具有一定置信度、可靠度的設(shè)計用材料性能數(shù)據(jù)。它需要包括基本物理性能，也要包括短時力學(xué)性能數(shù)據(jù)，不僅要包括不同材料工藝狀態(tài)、不同部位（典型如輪盤輪緣、輻板、輪心）、不同方向（典型如單晶、定向結(jié)晶）、典型溫度范圍、典型應(yīng)力/應(yīng)變/應(yīng)變比的低循環(huán)疲勞性能，還要包括不同溫度、不同工藝狀態(tài)（包括表面狀態(tài)）、不同部位、不同應(yīng)力集中部位高周疲勞性能，對于高溫合金，還需要不同溫度、不同應(yīng)力、不同持續(xù)時間下的持久性能、蠕變性能、熱-機疲勞性能等性能數(shù)據(jù)。作為機械產(chǎn)品的航空燃氣渦輪發(fā)動機，其結(jié)構(gòu)強度設(shè)計是一個逐步積累、提升的過程，這也反映在設(shè)計用性能數(shù)據(jù)的逐步積累、提升上。這些設(shè)計用性能數(shù)據(jù)的測量代價大，周期長，在應(yīng)用新材料、新工藝時，設(shè)計用性能數(shù)據(jù)的測試可能和材料、工藝的研制過程及應(yīng)用研究與驗證同步開展，則設(shè)計用材料性能數(shù)據(jù)的缺乏問題更為突出。設(shè)計用材料性能數(shù)據(jù)不僅要全面、完整、可靠，而且還要有效地管理起來并方便用戶使用，以及新的數(shù)據(jù)的積累和有機融入已有測量數(shù)據(jù)（庫）中。要開展民用航空動力裝置設(shè)計，設(shè)計用材料性能數(shù)據(jù)是否符合要求是一個能否取得適航證必需邁過的第一道坎。工藝過程控制及制造符合性對強度設(shè)計的影響如何從設(shè)計角度控制原材料、冶煉、鍛鑄過程、熱處理、焊接、機械加工、表面處理以及裝配過程，直接決定了構(gòu)件及裝配成形后的發(fā)動機的內(nèi)在性能以及性能質(zhì)量的一致性、分散性。它直接影響著結(jié)構(gòu)分析F和強度設(shè)計的基本假設(shè)、對構(gòu)件/發(fā)動機的強度設(shè)計裕度的設(shè)置、對構(gòu)件/發(fā)動機的結(jié)構(gòu)驗證狀態(tài)的確定等等。因此，從設(shè)計角度需要認識：1）哪些環(huán)節(jié)、哪些參數(shù)是需要設(shè)計控制的？2）這些辨識出來的需要控制的環(huán)節(jié)、參數(shù)對結(jié)構(gòu)特性的影響程度？3）如何控制并確認制造的符合性？4）設(shè)計用數(shù)據(jù)、方法是否準確地反映了影響構(gòu)件/發(fā)動機的制造主要環(huán)節(jié)、參數(shù)？5）過程控制的代價是否可以接受？如果制造過程不能得到有效的控制，強度設(shè)計時的假設(shè)就與構(gòu)件/發(fā)動機硬件狀態(tài)不符，設(shè)計結(jié)果也就不能代表真實狀態(tài)，意想不到的構(gòu)件失效就可能發(fā)生。使用載荷及環(huán)境如果說材料以及形成構(gòu)件/發(fā)動機的整個過程賦予了構(gòu)件/發(fā)動機硬件基本性能，它是否能夠在你期望的情況下可靠地工作，還決定另一個重要因素：使用載荷及環(huán)境。使用載荷及環(huán)境是發(fā)動機硬件的實際服役環(huán)境及服役中承受的工作載荷。就使用環(huán)境而言，在海洋環(huán)境中使用的發(fā)動機，其零件易受到海洋腐蝕環(huán)境的影響，在沙漠環(huán)境使用的直升機用發(fā)動機，易于受到沙礫的沖蝕影響；就飛機用途而言，制空戰(zhàn)斗機用發(fā)動機、對地攻擊戰(zhàn)斗轟炸機用發(fā)動機、高空偵察機用發(fā)動機和運輸機用發(fā)動機，由于其使用特點不同，發(fā)動機的大狀態(tài)工作時間所占比例、轉(zhuǎn)速循環(huán)歷程差異也大。設(shè)計用法為了使設(shè)計的發(fā)動機滿足預(yù)期要求，在發(fā)動機設(shè)計初期，就必需首先確定設(shè)計的發(fā)動機預(yù)計的用法和使用環(huán)境，習(xí)慣稱為設(shè)計用法。設(shè)計用法包括飛機的任務(wù)及任務(wù)混頻、用法參數(shù)、工作包線、外部作用力（機動載荷）、大氣環(huán)境條件、飛機引氣/功率提取、發(fā)動機性能衰退后的用法等等。設(shè)計用法確定得越詳細、與最終使用越接近，發(fā)動機的強度設(shè)計假設(shè)中關(guān)于使用環(huán)境與載荷越接近真實情況，付出的結(jié)構(gòu)重量、制造成本、開發(fā)成本以及使用成本才可能與預(yù)期最接近。因此，發(fā)動機設(shè)計中必需首先面對的強度設(shè)計問題就是確定什么樣的設(shè)計用法。設(shè)計用法僅提供發(fā)動機整機的用法要求，從安全性角度考慮，對于發(fā)動機的安全性關(guān)鍵零組件，還需確定其設(shè)計限制載荷和極限載荷，以便在付出的代價可接受的情況下保證足夠的安全性。對于安全性關(guān)鍵件，考慮什么樣的限制載荷和極限載荷，不同應(yīng)用環(huán)境要求不同，隨著對問題的認識深入和技術(shù)的發(fā)展，其要求也會有變化。因此，這些設(shè)計用法和能力要求是隨著設(shè)計實踐的積累不斷變化的，不能也不會一成不變。構(gòu)件工作載荷的確定制約強度設(shè)計的精度及可靠性除了從提供推力/功率和其他能量需求的航空動力裝置角度需要明確其設(shè)計用法以外，為了設(shè)計出可靠、安全的發(fā)動機，還必須準確掌握發(fā)動機特定構(gòu)件在發(fā)動機環(huán)境下的工作載荷。特定構(gòu)件在發(fā)動機環(huán)境下的工作載荷主要包括轉(zhuǎn)動引起的離心載荷、氣動載荷、溫度載荷、流體/旋轉(zhuǎn)機械激振載荷、外部沖擊載荷、相鄰構(gòu)件傳遞的機械載荷等。由于轉(zhuǎn)速測量成熟、精度高，轉(zhuǎn)速控制精度也高，因此轉(zhuǎn)速引起的離心載荷在設(shè)計中把握較好。作為流體機械，葉片表面的氣動載荷受到測試手段的約束其準確分布往往不得而知，目前設(shè)計中更多采用CFD預(yù)測結(jié)果，這對葉片的強度設(shè)計帶來不可忽視的影響。葉片以及發(fā)動機中與氣流直接接觸的薄壁構(gòu)件，工作中還有一類重要的載荷是由于旋轉(zhuǎn)和流場的非定常特性產(chǎn)生的流體交變載荷和機械旋轉(zhuǎn)引起的機械交變載荷，這種交變載荷如果頻率與結(jié)構(gòu)固有頻率吻合，便可能產(chǎn)生共振響應(yīng)，或者導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)氣彈不穩(wěn)定，引發(fā)結(jié)構(gòu)失效。因此，如何準確地預(yù)測作用在葉片及其他薄壁構(gòu)件上的交變激振力的分布及大小，是進行構(gòu)件抗高周疲勞設(shè)計的核心問題。在對轉(zhuǎn)渦輪設(shè)計中，葉片流體激振力的準確預(yù)計是其設(shè)計成功與否的關(guān)鍵。軸承設(shè)計、傳動齒輪設(shè)計中，機械交變載荷大小及其分布特性仍然是設(shè)計關(guān)注的焦點之一。作為高溫旋轉(zhuǎn)機械的典型零件一一復(fù)雜冷卻葉片不僅承受了高溫，同時還承受了大的溫度梯度和快速的溫度變化，由此產(chǎn)生了不可忽視的熱應(yīng)力。熱應(yīng)力的準確預(yù)計需要準確的構(gòu)件空間溫度分布和隨時間的變化，準確的溫度預(yù)計又與特別是過渡態(tài)的空氣系統(tǒng)預(yù)計密切相關(guān)，過渡態(tài)的空氣系統(tǒng)預(yù)計不僅與主流通道的氣動熱力參數(shù)準確與否密切相關(guān)，還與結(jié)構(gòu)在氣動、機械及熱載荷作用下以及構(gòu)件不可忽視的制造偏差等造成的空氣系統(tǒng)間隙及間隙變化密切相關(guān)。由此可見高溫構(gòu)件的溫度載荷確定的復(fù)雜性。構(gòu)件的高溫載荷確定的準確與否，直接制約了高溫構(gòu)件的強度設(shè)計水平。上述這些載荷的準確確定，都離不開試驗，試驗中的氣動、熱、機械參數(shù)測量，大部分就是為了準確獲取構(gòu)件的工作環(huán)境及載荷條件。對于長壽命發(fā)動機或者在腐蝕環(huán)境中工作的構(gòu)件，大氣腐蝕或燃氣腐蝕條件也需要準確掌握。在發(fā)動機強度設(shè)計中，一個容易被忽視的環(huán)境因素是阻尼環(huán)境。由于發(fā)動機葉片及薄壁結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)高周疲勞，要準確地預(yù)計構(gòu)件的振動響應(yīng)，除了需要準確預(yù)計激振力外，還需要對構(gòu)件的阻尼有準確的預(yù)測。典型如整機振動響應(yīng)分析F中，由于靜子結(jié)構(gòu)件有較多的連接結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)阻尼較大，支點如果采用了有效的阻尼器，其阻尼也較大，但是轉(zhuǎn)子在做宏觀渦動運動時，其結(jié)構(gòu)阻尼就較小，這些都對整機振動響應(yīng)影響較大。另外，整體葉盤的結(jié)構(gòu)阻尼低，振動響應(yīng)往往較大。比如某整體鑄造渦輪葉盤，由于其結(jié)構(gòu)阻尼低，其振動響應(yīng)峰值尖，峰值響應(yīng)大，這是其固有特性，如果設(shè)計初期對此認識不足，就容易引起強度設(shè)計問題。強度設(shè)計分析F技術(shù)考慮發(fā)動機使用環(huán)境、載荷、結(jié)構(gòu)及材料工藝特性及其分散性，在發(fā)動機研制和使用的全壽命周期內(nèi)，賦予發(fā)動機結(jié)構(gòu)預(yù)期安全性、耐久性和可靠性的設(shè)計理論、方法和技術(shù)，是發(fā)動機強度設(shè)計分析F的核心。它建立在準確、系統(tǒng)、全面反映實際構(gòu)件狀態(tài)的設(shè)計用性能數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，也建立在準確的發(fā)動機及其構(gòu)件使用環(huán)境及載荷基礎(chǔ)上，通過強度設(shè)計分析F方法技術(shù)把部件性能、發(fā)動機使用環(huán)境及載荷、發(fā)動機及構(gòu)件試驗驗證等有機結(jié)合成為完整的強度設(shè)計系統(tǒng)工作。隨著新材料、新工藝及新結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，構(gòu)件在環(huán)境和使用載荷作用下的損傷行為的深入認識，強度設(shè)計分析F技術(shù)也會不斷深化、發(fā)展。新材料新工藝新結(jié)構(gòu)的強度設(shè)計技術(shù)發(fā)動機為了追求高的熱效率、部件效率和結(jié)構(gòu)效率，耐高溫、高比剛度、高比強度的材料不斷用于發(fā)動機設(shè)計實踐。現(xiàn)在開始使用、未來將成為發(fā)動機中主體的新材料包括：耐高溫樹脂基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、碳纖維增強陶瓷基復(fù)合材料、碳碳復(fù)合材料、鈦鋁金屬間化合物、新一代單晶、新一代粉末冶金材料、TBC涂層、智能材料等等。這些新材料用于發(fā)動機構(gòu)件必然涉及如何可靠、高效地使用這些新材料的問題。這些材料的變形行為、損傷失效行為、構(gòu)件性能表征與評價、構(gòu)件的結(jié)構(gòu)分析八p方法及強度評估方法與準則、構(gòu)件制作過程對構(gòu)件的性能影響等，都必須在用于發(fā)動機之前予以解決，并通過試樣、模擬構(gòu)件、全尺寸構(gòu)件的試驗予以驗證。解決這些問題的過程也促進了強度設(shè)計技術(shù)的進步。整體葉盤、整體葉環(huán)、異種金屬焊接結(jié)構(gòu)、骨架結(jié)構(gòu)、復(fù)雜冷卻結(jié)構(gòu)、增材制造等新結(jié)構(gòu)、新工藝的應(yīng)用，也給強度設(shè)計分析F技術(shù)帶來了挑戰(zhàn)。整體葉盤、整體葉環(huán)的應(yīng)用，就需要我們考慮是否需要采用新的阻尼減振技術(shù)，也需要我們考慮為了使葉盤高周疲勞概率降低到可以接受的程度，應(yīng)該如何控制葉片的穩(wěn)態(tài)應(yīng)力水平，為了給修復(fù)提供可操作余地，輪緣結(jié)構(gòu)應(yīng)該如何控制，與盤、片分離結(jié)構(gòu)相比，葉身前后緣是否有必要加強等。異種金屬材料焊接結(jié)構(gòu)的正確應(yīng)用，也需要通過各種分析F和試驗手段明確焊接結(jié)構(gòu)在發(fā)動機各種使用環(huán)境和載荷下的損傷失效行為，并建立相應(yīng)的結(jié)構(gòu)強度設(shè)計準則。發(fā)動機結(jié)構(gòu)強度設(shè)計技術(shù)的發(fā)展不僅受到新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝的推動。受到設(shè)計分析F效率、設(shè)計分析F對精度的需求驅(qū)使，強度設(shè)計分析F方法自身也在不斷創(chuàng)新、完善與提高。概率設(shè)計方法應(yīng)用作為機械產(chǎn)品，航空發(fā)動機整機及其構(gòu)件也存在機械性能分散，幾何尺寸分散，內(nèi)在缺陷分散，構(gòu)件之間相互作用具有分散特性，特定發(fā)動機/構(gòu)件在使用載荷、維護上也具有分散性，這些分散特性，決定了發(fā)動機及其構(gòu)件的強度、動力特性、變形、壽命等具有明顯的分散特性。一個典型的例子是在相同試驗載荷條件下，采用同一套圖紙制造的輪盤的低循環(huán)疲勞試驗最長壽命與最短壽命之比可達4倍，對于粉末盤更大。除了構(gòu)件自身的不確定性外，強度設(shè)計分析F方法本身具有的不確定性也需在強度設(shè)計中考慮，試驗驗證以及用以證明試驗驗證有效性的物理參數(shù)測試也具有不確定性。這些不確定性驅(qū)使發(fā)動機結(jié)構(gòu)強度設(shè)計人員考慮如何把概率設(shè)計方法用于發(fā)動機構(gòu)件的低周疲勞、高周疲勞、靜強度、穩(wěn)定性、損傷容限等設(shè)計中。在進行概率結(jié)構(gòu)強度設(shè)計分析八p時，首先必須通過分析F、測量、試驗及統(tǒng)計等方法和手段獲取、掌握影響構(gòu)件最終可靠性的主要影響因素及其分布特性。其次，必須理解、掌握這些主要影響因素是否相互獨立地對構(gòu)件的最終可靠性產(chǎn)生影響。第三，還必須確定合適的設(shè)計分析F模型進行結(jié)構(gòu)強度概率設(shè)計分析F。這里就牽涉到計算量問題，要解決計算量問題，就必須采用合適的計算策略（計算方法）。第四，還需注意建立與概率設(shè)計分析八p方法相匹配的設(shè)計分析F準則。多學(xué)科綜合優(yōu)化設(shè)計為了確定發(fā)動機構(gòu)件的尺寸及有關(guān)設(shè)計技術(shù)要求，往往要氣動、傳熱、結(jié)構(gòu)強度、工藝、空氣系統(tǒng)甚至聲學(xué)等多專業(yè)人員反復(fù)迭代，專業(yè)之間常常表現(xiàn)為強耦合。在發(fā)動機中，冷端件典型如風(fēng)扇葉片，它需要氣動、結(jié)構(gòu)強度、聲學(xué)、工藝等多專業(yè)人員共同設(shè)計、分析F，滿足各方面對葉片的需求和約束，如果采用各專業(yè)串聯(lián)迭代設(shè)計，其設(shè)計周期注定很長。為了解決葉片的振動或者增大某兩階模態(tài)的頻率分離度，可能就得花幾個月時間。在發(fā)動機中，熱端件如氣冷渦輪葉片，其氣動、冷卻、結(jié)構(gòu)強度以及工藝更是緊密耦合的，需要氣動、結(jié)構(gòu)強度、冷卻設(shè)計以及工藝人員通力合作，反復(fù)迭代，一排氣冷渦輪轉(zhuǎn)子葉片設(shè)計，為了解決壽命問題，可能其設(shè)計周期長達一年甚至更長。為了確定發(fā)動機渦輪轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，也需要結(jié)構(gòu)強度、空氣系統(tǒng)、熱分析F、工藝之間迭代設(shè)計才能滿足個專業(yè)的需求與約束。要設(shè)計好渦輪承力框架，必須解決好由于溫差大、變形大導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)可靠定心與控制熱應(yīng)力在可接受范圍內(nèi)的矛盾問題，要解決這個矛盾，必需空氣系統(tǒng)、熱分析F、結(jié)構(gòu)強度以及工藝多專業(yè)共同參與。發(fā)動機中的構(gòu)件這種需要多專業(yè)共同參與設(shè)計，專業(yè)之間又常常表現(xiàn)為強耦合，以及設(shè)計迭代周期長等特點，決定了多學(xué)科綜合優(yōu)化設(shè)計在發(fā)動機設(shè)計領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。多學(xué)科綜合優(yōu)化設(shè)計必需首先建立在各學(xué)科有可靠的定量設(shè)計分析F工具基礎(chǔ)上，其次，要對各專業(yè)之間的相互影響、相互制約關(guān)系有比較準確的認識，并盡可能建立定量約束關(guān)系，第三，對各學(xué)科的約束條件、有關(guān)參數(shù)取值范圍研究清楚并能定量描述，第四，針對特定構(gòu)件的特定問題建立恰當?shù)膬?yōu)化模型，第五，合適的優(yōu)化算法降低計算的復(fù)雜性和計算規(guī)模，最后，多學(xué)科綜合優(yōu)化結(jié)果的評定與檢驗。目前多學(xué)科綜合優(yōu)化方法已開始在發(fā)動機零件設(shè)計中應(yīng)用，未來它將是解決設(shè)計分析F效率、提高設(shè)計質(zhì)量的重要手段。結(jié)構(gòu)損傷及新的結(jié)構(gòu)仿真分析八p方法結(jié)構(gòu)強度分析F的核心是如何定量描述發(fā)動機整機及其零組件在使用環(huán)境及載荷作用下結(jié)構(gòu)變形、動力響應(yīng)以及疲勞、蠕變、氧化腐蝕、塑性變形、斷裂及沖擊等損傷行為。其中，在使用環(huán)境及載荷作用下的損傷及其演變過稱是進行壽命預(yù)測的基礎(chǔ)，損傷過程是高度非線性的過程。如何對不同材料、不同構(gòu)件在不同使用環(huán)境及載荷作用下的損傷演變過程進行更加準確的仿真分析F，過去、現(xiàn)在、將來都是強度設(shè)計技術(shù)的發(fā)展焦點之一。這也包括多種損傷因素的復(fù)合作用過程，如高、低周復(fù)合疲勞損傷、蠕變與低循環(huán)疲勞復(fù)合損傷、復(fù)合材料的多模式復(fù)合損傷、腐蝕與蠕變復(fù)合損傷等等。對于復(fù)合材料、功能材料的應(yīng)用，如何更加清晰地認識構(gòu)件在外載荷作用下的應(yīng)力、變形響應(yīng)，結(jié)構(gòu)宏-細觀分析F方法也將在發(fā)動機構(gòu)件設(shè)計分析F中占有一席之地。發(fā)動機構(gòu)件相互作用而成為一個整體，為了對整機及構(gòu)件之間的相互作用理解更深刻、準確，也需要整機結(jié)構(gòu)多尺度縮放分析八p技術(shù)。這些強度設(shè)計分析F技術(shù)的進步，也將推動發(fā)動機結(jié)構(gòu)強度設(shè)計水平的發(fā)展，提高強度設(shè)計分析F質(zhì)量。強度試驗及測試技術(shù)強度設(shè)計技術(shù)的發(fā)展、能力的提升，離不開強度試驗技術(shù)和手段的發(fā)展，也離不開有關(guān)測試技術(shù)和手段的發(fā)展。同樣地，強度試驗技術(shù)和測試技術(shù)如果落后，也必定制約強度設(shè)計技術(shù)的發(fā)展。強度試驗技術(shù)的核心是如何構(gòu)建與期望的工作環(huán)境一致的模擬環(huán)境來獲取或驗證試樣、模擬件、真實構(gòu)件的機械性能特性。強度試驗技術(shù)也包括試驗數(shù)據(jù)分析F處理技術(shù)和試驗數(shù)據(jù)與結(jié)構(gòu)分析F數(shù)據(jù)融合技術(shù)。為了降低成本、縮短驗證周期，獲取足夠具有代表性的試驗驗證結(jié)果，如何建立高溫構(gòu)件的模擬工作環(huán)境來進行高溫構(gòu)件的驗證就成為一個關(guān)鍵問題。復(fù)合材料構(gòu)件的大量使用，其驗證方法和手段也給強度試驗人員提出了挑戰(zhàn)。構(gòu)件強度試驗技術(shù)需要發(fā)展，整機結(jié)構(gòu)可靠性、安全性及耐久性試驗方法及技術(shù)也是需要不斷改進、發(fā)展的重要領(lǐng)域。通過什么樣的模擬環(huán)境、經(jīng)過什么樣的載荷模擬，發(fā)動機整機試驗結(jié)果可以驗證什么結(jié)構(gòu)特性，是整機試驗技術(shù)研究的重要內(nèi)容。強度試驗離不開測試，發(fā)動機及其構(gòu)件的工作環(huán)境及載荷的確定也離不開測試。發(fā)動機中大部分的參數(shù)測量與