航空发动机是多学科交叉的复杂系统,是一个国家综合国力的重要体现。涡轮叶片是航空发动机的关键部件之一,是典型的热端部件,与涡轮盘相连,为航空发动机提供动力。涡轮叶片在复杂的工作状态下服役,承受着各式各样的载荷,有多种失效模式,是会引起航空发动机故障的重要部件。与此同时,涡轮叶片在实际工作中受到多种不确定性因素影响。因此,对涡轮叶片进行多失效模式的概率寿命预测有重要意义。本文以航空发动机高压涡轮叶片(以下简称涡轮叶片)为研究对象,基于ANSYS有限元仿真分析,对其进行多失效模式下的概率寿命预测,完成的主要工作如下:(1)涡轮叶片故障模式影响分析。对于涡轮叶片在实际工作中会出现的多种失效模式,进行失效模式影响分析,确定涡轮叶片的主要失效模式为疲劳失效和蠕变失效。(2)涡轮叶片有限元分析。对涡轮叶片进行ANSYS有限元分析,计算所承受的载荷,得到涡轮叶片的危险部位。(3)涡轮叶片疲劳-蠕变概率寿命计算。研究确定涡轮叶片在实际工况中的不确定性因素,确定寿命计算过程中的涡轮叶片的随机变量,对这些因素进行拉丁超立方抽样,得到500组数据,分别输入到ANSYS中,得到对应的500组应力应变数据。分别对涡轮叶片进行疲劳概率寿命预测和蠕变概率寿命预测,并基于线性累积损伤法则计算得到疲劳-蠕变概率寿命,并换算成外场工作时间。(4)涡轮叶片可靠度计算。基于损伤累积理论的疲劳可靠性计算方法,计算得到涡轮叶片的可靠度趋势图。(5)涡轮叶片灵敏度分析。针对涡轮叶片的寿命预测模型,对影响涡轮叶片寿命的基本因素进行全局灵敏度分析,得到影响涡轮叶片寿命的主要影响因素。