再制造是指以废旧产品全寿命周期理论为指导,以恢复废旧机电产品原有性能为目的,以节能、环保、优质、高效、节材为准则,以先进技术和产业化生产为手段,对废旧机电产品进行改造和修复的一系列技术措施或工程活动的总称。作为离心压缩机的核心部件,叶轮的再制造临界阈值界定取决于叶轮服役环境以及再制造对象内部裂纹的扩展及剩余寿命等因素。因此,对再制造对象—叶轮的服役环境和裂纹扩展等问题的研究对叶轮再制造工业具有重要的理论和现实意义。本文的主要研究工作包括：第一、二章,阐述了研究叶轮再制造临界阈值的重要性,并介绍了接触力学和断裂力学的发展历史以及国内外研究现状。论述了非线性接触问题和断裂力学的一些相关理论,并对比介绍了几种断裂力学的有限元计算方法。第三章,应用有限元软件ABAQUS,根据某压缩机叶轮实际几何外形建立了三维模型,在分析了模拟187种工况下叶轮的力学状态所得数据后,分析了过盈量、工作转速等因素对接触压强分布的影响,并拟合出计算接触面积的经验公式,可以根据工作转速需求选择满足接触面积要求的最佳过盈量,并进一步考察了超速预加载工艺的影响,对叶轮结构的初始设计和再制造中的再设计具有重要的借鉴作用。第四章,对在不同位置含有裂纹的叶轮接触面简化模型进行了疲劳裂纹扩展分析,应用J积分方法计算出了不同位置的裂纹尖端的应力强度因子,并通过不同模型结果验证了计算结果的正确性。利用Paris疲劳裂纹扩展公式,计算出了在转速波动下裂纹的疲劳扩展速率,对含裂纹叶轮剩余寿命进行了计算。相关计算对再制造临界阈值的界定具有重要参考价值。