近些年来,由于航空发动机的带来的经济上的高回报率以及其研发过程中跨学科、高难度的特点,成为了国内为专家学者的研究焦点。航空发动机涡轮叶片作为航空发动机的重要元件,对航空发动机性能影响尤为突出,在对发动机性能要求越来越高的大环境下,对涡轮叶片进行研究显得特别重要。航空发动机涡轮叶片工作有着高温、高压和高载荷的特点,在此环境下,不考虑塑性因素的力学分析显然不能满足其更为精确的分析;与此同时,涡轮叶片由于所受载荷的复杂性,使得叶片的力学行为成为了发动机失效的重要因素,因此,需要对其展开以强度为基础的可靠性研究。首先,对叶片所受载荷进行分析,进行了基础理论的论述,对叶片离心力进行了推导,通过程序验证了推导结果可用性。其次,进行了结构弹塑性有限元编程,以理想弹塑性材料厚壁圆筒受力为例,编程结果同Ansys模拟结果做了比较,误差在允许范围内,验证程序弹塑性部分的准确性;对动力学部分进行编程计算,利用Newmark积分求解动力学问题,进行不同时间步长的对比分析。再次,进行叶片弹塑性动力学有限元分析,利用CATIA建模,将模型导入Ansys中进行网格划分;使用Flunte对叶片进行了气动载荷的研究,将载荷作为边界条件加载到叶片表面;分析航空发动机的载荷谱,得到简化的涡轮叶片转速时程曲线;利用FORTRAN程序进行了考虑气动载荷的混合硬化模型的弹塑性动力学分析,得到叶片的动力学响应。最后,依据所得动力学时程响应,利用响应面法得到位移响应方程,以位移首次超越为失效判定依据,运用一次二阶矩法结合响应面的方法计算航空发动机涡轮叶片的可靠性;结合拉丁超立方抽样方法,对涡轮叶片进行了蒙特卡罗可靠性分析。