某型航空发动机涡轮导向叶片热障涂层可靠性分析

针对某型民用航空发动机涡轮导向叶片热障涂层的可靠性进行了研究,建立了基于运行条件的叶片表面温度分布模型和基于温度分布的涂层失效模型,并采用Monte-Carlo模拟法计算了涡轮导向叶片热障涂层在不同服役时间和温度下的失效概率,预测了涡轮导向叶片服役寿命并与实际服役结果进行比较。结果表明：热障涂层的最大失效概率区域位于涡轮导向叶片的前缘和叶盆区域。以60%的失效概率为完全失效界限,在热气流作用下,叶片前缘区域的热障涂层平均寿命只有3 857 h,叶盆区域的平均寿命为7 584 h,叶背和后缘区域的平均寿命可达到104 h以上。模拟计算服役可靠度与涡轮导向叶片实际检测结果的吻合度随服役时间变化始终保持在60%以上,证明使用的可靠性评价方法具有可信度和实用性。