航空結構分析的案例
深圳有限元分析公司，提供有限元航空結構分析
航空結構分析
飛機一般由機翼、機身、起落架和飛機操作系統組成，其結構受力復雜，用以往的經典工程分析進行應力分析已滿足不了現代飛機型號設計的要求，花費的時間長，分析的部位具有局限性。隨著大型計算機及工作站的出現和大量工程應用軟件的投入使用，使得復雜的工程問題得以用有限元法進行分析，使航空結構分析走上CAE的道路，用有限元對飛機結構進行分析具有極大的優越性。
CAE可以對飛機的各大部件如機身、機翼、舵面、發動機短艙、氣密艙、起落架等進行常規的結構分析、熱分析、動力分析等，而且其強大的多物理場耦合功能可進行諸如流體－固體耦合、熱－結構耦合、氣動分析，完全能滿足飛機設計中對有限元分析的需求。
1.飛行器總體
v 頻率和振型
v 線性和非線性靜態和瞬態應力
v 失穩分析
v 飛鳥和飛機的撞擊
v 總體氣動性能
v 飛機、發動機的氣動匹配
v 軍用飛機的雷達反射特性以及紅外輻射特性
2.子系統
機身
v 靜力分析
v 動力響應分析（模態、顫振等）
v 失穩分析
v 損傷容限分析
機翼
v 靜力分析
v 動力響應分析（模態、顫振、抖振等）
v 失穩分析
v 損傷容限分析
v 結構優化設計
3.起落架
v 飛行器起落架多體動力學分析
v 飛行器起落架部件級靜力分析
v 飛行器起落架部件級動力分析
4.航空發動機
v 軸系彈塑性、靜動力分析、疲勞分析、優化設計
v 盤系的靜力計算、模態計算和動力響應計算
v 葉片模態計算、動力響應計算、熱疲勞分析
v 發動機機匣載荷分析、疲勞變形分析
v 燃燒室/加力燃燒室/推進劑熱應力分析、熱疲勞分析、靜力分析
5.衛星設計
v 衛星的模態動力學分析
v 電池組托架的應力分析
v 太陽能電池板的展開
v 運輸引起的沖擊和損傷
展開 航空發動機結構設計分析
航空發動機結構設計分析
作者：陳光
【作者】：陳光
【叢編項】：無
【裝幀項】：平裝 16開 / 589
【出版項】：北京航空航天大學出版社 / 2006-7-1
【ISBN號】：7810776347
【原書定價】：￥79.00
【主題詞】：科學與自然－航空與航天－航空
【圖書簡介】 - 航空發動機結構設計分析
本書是一本全面分析航空發動機結構設計的專著，內容涉及航空發動機結構設計的各個方面，包括：部件結構與總體結構、傳動潤滑、主軸承等的設計分析，發動機發展中的特種試驗與使用中出現的重大故障，提高發動機可靠性、維修性的措施，排除故障的程序與方法，新型發動機中采用的某些新穎結構與加工方法等。本書還分別對國外現役與在研的先進軍、民用航空發動機如F100、F110、F404、EJ200、RB199、RD93、F119以及CFM56、CF6、PW4000系列、RB211系列、遄達系列與GE90等的發展及結構設計特點進行了詳盡的分析。本書不僅能為航空發動機廠所的廣大技術人員及技術領導提供一手資料，也能給從事航空發動機材料、工藝研究工作的技術人員及飛機設計人員參考帶來幫助
展開 《航空發動機結構設計分析》
ISBN：7810776347
國別：中國大陸
版次：1
開本：16
精簡裝：平裝
頁數：589
圖書目錄
航空發動機結構設計綜述
重視航空發動機結構設計的作用與地位
從國外幾起嚴重故障談航空發動機研制的艱巨性
第二次世界大戰后航空發動機的飛速發展
干線客機發動機的發展與設計特點
支線客機發動機發展
為AE100提供的三種發動機結構設計比較
我國干線客機用發動機發展途徑探討
四種軍用發動機發展試驗程序的變化
訪問蘇聯中央航空發動機研究院
助推發動機在民航客機上的應用
軍用發動機
幾種軍用渦扇發動機的結構設計分析
EJ200發動機的結構設計特點
從F100-PW-100到F119-PW-100——回顧航空發動機研制觀點的轉變
F100-PW-220發動機——F100-PW-100發動機提高可靠性的改型
F110-GE-129 EFE的發展與設計特點
F119發動機的發展與設計特點
RBl99發動機的發展與設計特點
F414發動機設計與研制特點
RD-93發動機結構設計特點分析
民用發動機
CFM56系列發動機結構設計與研制特點
CF6-80C2發動機結構設計特點
PW4000發動機設計特點
PW8000高涵道比渦輪風扇發動機
遄達600發動機設計特點
遄達500發動機設計特點
遄達700發動機設計特點
用于A380的遄達900發動機
波音777及其所用發動機一些設計特點
GE90發動機發展與設計特點
蘇聯的第三代民用渦輪風扇發動機
RB211三轉子渦輪風扇發動機
RB211—535E4發動機設計特點
主要零部件設計
航空發動機轉子的典型結構和新結構
航空發動機葉片的典型結構和新結構
EJ200高壓壓氣機結構設計改進
整體葉盤在國外發動機中的應用分析
新型發動機零部件中的一些新結構
高壓壓氣機鈦著火的危害與防止措施
IMI 834高溫鈦合金在壓氣機中的應用
GE公司低轉速研究用壓氣機與渦輪試驗器
展開 航空燃氣輪機總體結構設計與動力學分析（一）
今天起，學習《航空燃氣輪機總體結構設計與動力學分析》這本教材，本書由洪杰、馬艷紅、張大義著，北京航空航天大學出版社出版。
帖子的目的是分享學習中的自我領悟的內容，也希望與各位大牛進行交流。帖子內容不會原封謄錄書中文字，圖書在二手東上有正版。下面正式開始。
書中一開始的章節為概述，講述了航空發動機從活塞-螺旋槳式發展到渦輪噴氣式的歷史過程。燃氣渦輪噴氣式發動機的替代登場，無外乎兩個主要因素：1、活塞式發動機的功率與質量的限制；2、螺旋槳葉的葉尖處其線速度超過聲速時生氣流分離，導致整個槳葉發生震顫，槳葉效率大幅降低，從原理上無法再提高飛行器速度，使之無法超過聲速。
因此催生除了燃機渦輪發動機的誕生，戰爭是科技的催化劑，在第二次世界大戰中，空軍在戰爭中發揮著劃時代的作用，這也直接導致了飛行器的大發展。在二戰結束后，美蘇之間的冷戰又是將航空工業技術推向了新的高潮，同時巨大的民用市場也推動著民用飛行器動力的前進。
目前航空燃氣渦輪發動機有5種類型，分別為1、渦輪噴氣發動機；2、渦輪風扇發動機；3、渦輪螺旋槳發動機（渦槳發動機）；4、渦輪軸發動機；5、螺槳風扇發動機（槳扇發動機）等。這五款發動機的差別這里就不做贅述。
由壓氣機、燃燒室和渦輪組成的叫做核心機也可稱為燃氣發生器。在單指核心機時，也可以理解為，范圍僅限于高壓壓氣機、燃燒室、和高壓渦輪，可以看出如果設計制造出一款先進的核心機，那么再配上低壓部分即可派生出很多型號發動機，因此核心機也是各國設計的重中之重。
下面分別就三大部件展開：壓氣機
壓氣機的增壓比對于提高發動機熱效率是一個關鍵因素，目前大型商用飛機發動機如通用GE90，總增壓比達到了40。提高增壓比會受到材料本身的嚴重制約，隨著增壓比的提高，T3溫度（壓氣機出口溫度）逐漸升高，導致材料由鎳基合金轉向鈦合金甚至高溫合金。
展開 
航空燃氣輪機總體結構設計與動力學分析（四）
接上一節，本節為2 支承方案設計
轉子支承方案是根據轉子系統的結構設計方案和總體結構布局來確定各轉子軸承的分布和位置。因此其方案的設計直接影響整機結構、動力特性和結構質量分布等等。
轉子支承方案設計的主要工作內容為確定轉子軸承位置、軸承類型和聯軸器。目前的航空發動機支承方案中，高壓轉子一般采用2支點的支承方案，低壓轉子采用3支點的支承方案。在軸承類型的選擇上，每個轉子中只有一個具有止推定位軸承，即只有一個軸承起到軸向定位作用。為了縮短承力路線以及提高壽命，一般將止推軸承安排在安裝節附近，即風扇與高壓壓氣機之間。
在指定總體支承方案上應注意以下幾個方面的問題：
1、支承方案的選取應有利于發動機載荷的分布和傳遞。
2、支承方案的選取應有利于轉子變形、轉靜件間的間隙控制。
3、支承方案的選取應有利于結構間的振動隔離。
4、中介軸承的使用應注意在設計技術和工藝方面利弊的平和。
5、采用最少的支承保證轉子系統的動力特性可以滿足動力學設計要求。
6、支承方案的確定可以對關鍵界面具有良好的抗變形能力。
7、軸承類型和位置的確定應滿足裝配的要求。
展開 航空燃氣輪機總體結構設計與動力學分析（二）
燃燒室的結構一般包括擴壓器、火焰筒，燃油/氣管，噴油嘴，點火器等。
初期對于燃燒室的研究主要集中在消除排氣顆粒、碳氫化合物、一氧化碳上，避免火焰筒、渦輪積碳。在解決以上問題后又集中研究消除氮氧化物NOx（鬧克思）。因為隨著燃燒溫度的提高，不可避免會產生氮氧化物，受越來越嚴格的環保要求，各國都在積極進行低排放燃燒室的設計，目前比較先進的研究方向是滲氫、純氫燃燒。
渦輪
渦輪的設計路線是伴隨著材料性能的提升而發展的，可以說一代材料一代機。由于渦輪部分要兼顧冷卻、轉子支撐、轉子潤滑，所以渦輪部分的結構我認為是發動機中最為復雜的部分。工質在燃燒室流出后，首先經過高壓渦輪導向葉片，在經過高壓轉子葉片，低壓渦輪葉片，低壓渦輪轉子葉片。渦輪靜子葉片的材料發展歷程如圖所示
在材料滿足的同時，其內部氣流冷卻通道也異常復雜，復雜的設計結構催生出定向結晶、單晶鑄造等工藝技術，在發展結構材料本身的基礎上，同時引進熱障涂層技術，從一開始的鋁化合物到目前較為流行的陶瓷涂層。在材料、涂層工藝上，設計師們又開展了氣膜冷卻技術，冷卻氣流通過內部通道經由葉片上的冷卻孔流出。圖為美國普惠公司的氣體冷卻流路示意圖。
展開 航空燃氣輪機總體結構設計與動力學分析（三）
今天繼續研讀《航空燃氣輪機總體結構設計與動力學分析》之總體結構設計要求。
總體結構設計主要包括：
1、轉子結構設計
2、轉子支承方案設計
3、支承結構設計
4、承力系統設計
發動機轉子指的是轉軸、輪 盤、葉片及其連接結構組成的軸系，轉子系統指的是轉子與其支承結構組成的系統。其作用是承載高速旋轉所產生的的各種負荷：葉片及其自身的離心負荷、轉子扭轉的扭矩負荷、機動過載產生的彎矩以及軸向拉壓負荷等等。
轉子的機構特征參數包括：1、結構幾何特征：如長度、截面形狀、中心位置和慣性矩等。2、裝配工藝特征參數：如配合公差、壓緊力等參數。
發動機靜子承力系統（也稱為承力系統）是由多個轉子承力框架和承力機匣連接而成的結構，用于承受和傳遞作用在結構單元上的載荷。
轉子承力框架是指將轉子支點的載荷通過氣流通道傳至外機匣的構件。具體的部件指的是中介機匣，或擴壓器機匣，或渦輪級間機匣，或渦輪后承力機匣。具體采用哪個機匣作為轉子承力框架要是發動機的支點布置情況而定，具體的支點布置情況在后面章節會講解。
總體結構設計是根據總體氣動性能參數和所具有的設計經驗和水平，綜合考慮各部件之間的設計要求和難度，最終對整機進行結構設計上的平衡和優化?？傮w結構可以說直接影響各個部件研制的可行性和技術難度，總體結構設計是最關鍵、最基礎的設計。
下面分別就四大塊設計展開
1、轉子結構設計
轉子基本結構形式有三種：a鼓式b盤式c混合式
鼓式為圓柱形或圓錐形鼓筒，前后由安裝邊與前后軸頸把接，鼓式的優點是抗彎剛性好，結構簡單，加工方便；缺點為由于鼓筒在旋轉過程中離心力造成的周向應力就已接近材料的屈服強度，因此轉速不可能突破200m/s。
盤式為輪 盤與中心軸組成，輪 盤間多增加錐殼鼓筒來增加整體剛度。
展開 一款走了40多年的國產CAE軟件——HAJIF
在新型殲擊機結構強度計算與試驗，航空結構分析系統（HAJIF）的開發研制和航空結構靜、動、熱強度試驗現代化等方面作出了重要貢獻，最終積勞成疾，不幸離世。
后排左起第四個：強度組組長馮鐘越
HAJIF，即是航空結構分析系統，馮鐘越前輩是該系統的研發者之一，到如今，該系統已經有了40年的開發歷程，先后經歷了四代航空航天人的努力，實屬“歷史悠久”。
02
HAJIF系統有什么
航空結構強度分析與優化設計軟件系統（HAJIF2013）是中航工業強度所研制推出的國內航空屆最為全面的大型CAE軟件系統，以強度試驗數據庫為支撐，提供飛行器結構靜強度、動強度、熱強度、氣動彈性、結構優化設計等基本求解功能，以及飛機結構細節強度校核、耐久性等特色分析功能。系統還提供可滿足用戶特殊需求的開放式定制環境，并設計有與多種主流CAE軟件的接口，具備獨立的圖形前后置處理功能。
軟件支持33種結構單元和非結構單元，滿足航天航空結構常用分析的需求，可解決1000萬自由度結構的靜力分析、動力固有特性分析、瞬態動力分析、屈曲模態分析及屈曲臨界載荷分析等問題。
支持1000萬節點模型導入導出、參數化建模、物理建模，支持復雜流程的定制開發。
60萬行代碼；
8000個子程序；
550個功能模塊；
40條固定流程。
03
HAJIF的歷史
第一階段：自力更生（1975-1995）
1975年，由中國飛機強度研究所主持召開了航空結構強度計算軟件大會，決定開發“航空結構分析系統”，代號為HAJIF，開始了中國人自己開發結構分析軟件的歷程。
展開 海克斯康 | 混響場下的航空航天結構聲振耦合分析，報名開啟>>
<p><strong>?？怂箍怠祉憟鱿碌?em>航空航天結構聲振耦合分析</strong></p><p><strong>演講主題介紹</strong></p><p>常規的結構有限元動力學分析中，混響聲場激勵條件的加載往往較為復雜，甚至難以實現，MSC Nastran和Actran的聯合仿真既利用了MSC Nastran多樣的結構單元類型、高效的計算效率，也利用了Actran方便快捷的聲學激勵加載手段，可以快速完成混響聲場激勵下的聲振耦合分析，可以幫助工程師更準確的評估產品在多種激勵共同作用條件下的結構響應，從而提高產品的可靠性和疲勞耐久性。</p><p><strong>主題亮點</strong></p><div contenteditable="false" width="100%">
1.航空航天領域的聲振耦合分析需求和場景
</div><div contenteditable="false" width="100%">
2.混響聲場激勵的特點
</div><div contenteditable="false" width="100%">
3.MSC Nastran和Actran實現混響聲場下聲振耦合分析的步驟
</div><div contenteditable="false" width="100%">
4.典型案例
</div><p><strong>圍繞演講題目對行業痛點進行介紹</strong></p><p>在航空航天領域中，混響聲場激勵是其機體內部儀器設備的重要振動來源之一，在產品研制階段準確評估和降低這些激勵條件下的振動響應可以有效提高儀器設備的可靠性和使用壽命。在以往的研發過程中，常常因為分析手段的欠缺而僅依靠試驗進行評估，需要消耗大量的人力、物力和時間成本。
展開 （網絡研討會）復合材料結構仿真分析技術在航空航天領域的應用
Samcef Composites在歐洲航空航天業界有著非常廣泛的應用，空客已經采用Samcef Composites做復合材料結構分析有二十余年，基于CAESAM平臺和SAMCEF求解器打造的結構分析平臺ISAMI更是被空客全球及其供應商作為統一的結構分析平臺使用。此外EUROCOPTER、EADS、SAFRAN、DLR、LATECOERE、SONACA、ENSICA、ENS、GE、ALSTOM、CITROEN等眾多全球知名企業也都在采用SAMCEF Composites進行復合材料結構分析，SamcefComposites軟件在復合材料方面的專業性和實用性也得到了廣泛的認可。[/p][p=24, null, left]本次會議中，主講人將結合應用案例，講解復合材料強度分析、經典失效分析、線性、非線性屈曲和后屈曲分析、復合材料層間和層內損傷分析、集成到KBE工具（CAESAM）的復材結構分析平臺、復合材料結構優化、編織和纏繞復合材料分析。
展開 網絡公開課 — 復合材料結構仿真分析技術在航空航天領域的應用
在科技高速發展的今天，隨著新型復合材料被不斷的開發出來，復合材料在航天、航空、汽車、造船、建筑、電子、橋梁、機械、醫療和體育等各行業都得到了廣泛的應用。復合材料有著耐用性、重量輕、耐腐蝕、強度高、低維護等諸多優勢，更向著耐高溫、高伸長率、高韌性和多功能的高性能復合材料發展，同時，由于復合材料具有各向異性、耦合效應、層間剪切等特殊性質，因此復合材料結構的精確仿真，已成為國內外研究的重點和迫切需求。
本次會議中，主講人將結合應用案例，講解復合材料強度分析、經典失效分析、線性、非線性屈曲和后屈曲分析、復合材料層間和層內損傷分析、集成到KBE工具（Caesam）的復材結構分析平臺、復合材料結構優化、編織和纏繞復合材料分析。
時間：2015年9月25日
星期五
上午10:00-11:40
費用：免費
主講人： 葉梟 LMS Samtech 技術工程師
內容安排：
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LMS Samcef Composites復合材料解決方案總體介紹
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Samcef Composites復合材料建模和求解方法介紹
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Samcef Composites復合材料非線性屈曲和后屈曲分析
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Samcef Composites復合材料漸進損傷分析
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Samcef Composites復合材料優化分析
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Caesam復材結構分析客戶定制化開發及在空客的應用
報名鏈接：https://siemensplm-cn.webex.com/siemensplm-cn-sc/onstage/g.php?d=865250111&t=a
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航天航空CAE精選資料合集：復合材料、結構分析、噪聲等實例、視頻、文檔、白皮書...
從當今的飛機結構概念、推動系統選項和系統架構不難看出，在過去的40年里，技術徹底改變了這一過程，但如今的開發概念幾乎已經達到極限。為了應對空中交通需求相關的眾多挑戰，亟需全新技術和概念。
航空行業在全球范圍已經面臨著大量挑戰，從新的公共政策和法規到不斷變化的個人價值以及越來越靈活的生活方式。與其他行業一樣，航空行業必須在解決能源有限這一問題的同時降低其碳排放量。氣候變化、交通堵塞以及不斷提高的安全需求，將顯著影響未來的空中交通概念。隨著世界經濟關聯性的不斷增強，航空行業作為一個整體協作、為后代發展最佳可行空中交通概念的必要性也日益明顯。為此，航空行業需要徹底轉變。簡而言之，航空行業本身必須徹底改造。
閱讀此白皮書，了解如何使用仿真解決方案實施基于模型的設計方法并捕獲從組件級別到飛機系統級別的飛機系統復雜性。
六、飛機結構分析：如何實施飛機結構全局仿真過程
端到端的飛機結構開發流程使飛機結構設計過程更加高效
飛機制造項目往往大量延誤，造成高達50%的成本超支。這些延誤不僅造成數百萬美元的資金消耗，還造成數十億美元的違約金。飛機60%的一次性費用花費在飛機結構開發方面，任何結構開發流程的改進都會帶來重大影響。
通過使用飛機結構工程和分析的端到端過程，在整個產品生命周期充分利用仿真功能，制造商已經能夠及時、以可預測的性能提供創新產品。此過程使得制造商能夠
縮短模型準備時間
減少設計-分析迭代
評估不同學科之間的取舍
簡化及時交付并提高設計質量。
七、降低飛機噪音
飛機降噪和聲音工程是飛機設計過程中外部和內部聲學的持續挑戰。嚴格的起飛，飛越和著陸噪音法規正迫使制造商限制發動機和機身發出的噪音。
在開發計劃的早期了解飛機的聲學性能和噪聲影響是推動創新前進的關鍵。
展開 OptiStruct結構優化技術在航空結構設計中的應用
OptiStruct結構優化技術在航空結構設計中的應用
作者：Simwe 來源：Altair
“我們對某航空產品支架進行靜態分析，并在此基礎上完成拓撲優化分析。根據優化分析結果對原結構進行修改，對改進后的結構進行靜態分析。結果表明，應用OptiStruct結構優化技術，不僅能夠極大地降低產品的重量，而且對于改善產品的力學性能也具有積極的促進作用。” —— 摘自 2010HTC大會用戶論文
簡介
利用Altair HyperWorks結構優化工具OptiStruct對某航空產品支架進行拓撲優化分析，并結合其強大的前處理軟件HyperMesh、后處理軟件HyperView以及通用仿真分析軟件RADIOSS對優化前后的產品進行分析，從應力、變形、重量等方面對計算結果進行比較、總結。結果表明優化創新設計工具OptiStruct在改善機械產品性能、提高設計工作效率方面具有非常重要的作用，對航空產品設計及優化具有借鑒意義。
挑戰
以有限元法為基礎的結構優化設計工具已經被廣泛而深入地應用到各行各業，在航空航天、汽車、機械等領域取得了大量革命性的成功應用。對于航空產品來說，重量是衡量產品性能一個非常重要的指標。如何降低產品重量，同時提高產品性能成為目前航空設計人員關注的重要問題之一。
慶安集團在進行某航空產品支架的設計中，需要對其結構進行優化設計，以降低產品的重量。
首先應用RADIOSS進行求解，得到支架上最大應力為21.6MPa，且僅出現在支架局部區域，而其余部分應力都較小，如圖3-5所示。
根據以上分析可知，其最大應力遠遠小于材料的屈服強度，進行結構減重的潛力很大。
展開 航空航天系統工程-載荷和結構
關注的領域之一是荷載和結構。任何飛機系統，特別是那些有外部部件如操縱面的飛機系統，都會受到設計系統必須適應的許多外部和內部載荷和應力源的影響。
載荷分析是一項巨大的任務，在飛機設計過程中跨越數年。然而，系統設計必須從初步信息開始。顯然，系統工程師必須在某種程度上說負載分析師的語言，并且能夠進行粗略的負載分析。
有些情況下，工程師在設計的第一次迭代中花了很多時間，卻因為忽略了一個基本的結構原理或者根本不知道而被載荷分析師直接拒絕。本節的一個目的是盡量減少(如果不是完全消除)這種低效率。
更理想的是，認知工程師，如果他要真正認知，將對結構原理有一個基本的理解。他將非常熟悉載荷分析，因此很有可能在設計中及早發現結構問題。他將知道何時咨詢負載工程師，并在共同理解的背景下與他們溝通。因此，他的設計將很快獲得負載組的青睞，永遠不必從頭再來。
機體結構的工程設計是一個涉及多個學科的過程。它的兩項主要活動是:
1.外部載荷分析
2.內部載荷分析外部載荷分析屬于載荷組的范疇，是本節的主題。應力分析小組負責內部載荷和機體結構的詳細規范。
這里介紹以下內容：
產生空氣動力載荷的力和壓力；
慣性載荷的基本知識和影響慣性載荷的參數(慣性載荷是加速質量產生的力，作用方向與加速度矢量相反)；
摘要形式的負載組的工作；荷載組和其他工程組之間的接口。外部載荷是作用在機翼或垂直尾翼等結構表面的空氣動力和慣性力。外部載荷分為兩大類:
空氣載荷:空氣動力，即升力和阻力，由氣流的動壓引起，它們是由于飛機以一定速度在空氣中運動而作用在機翼表面的壓力的結果。
慣性載荷:由重力和由飛機機動和大氣湍流產生的加速度引起的力。
圖1顯示了飛機在飛行中受到空氣動力和慣性力的作用。
展開 北航：航空發動機典型結構概率設計技術
需要通過理論研究與試驗驗證緊密結合，揭示復雜載荷/環境下發動機典型結構復合失效模式機理并發展相應的復合疲勞壽命預測方法，結合載荷、材料、工藝分散性，建立經試驗驗證的發動機典型結構復合疲勞失效概率模型。
北京航空航天大學結構強度及多學科優化課題組以WP7發動機高壓渦輪盤（材料為GH33）為對象，研究并發展一套從材料特性到設計應用全過程的、包含裂紋形成和裂紋擴展兩個損傷階段的、經過試驗驗證的渦輪盤疲勞-蠕變耦合失效模式的概率模型和設計方法（圖5） 。
3. 結構概率響應分析技術
發動機典型結構概率設計涉及的學科多、結構復雜，直接采用數值方法進行結構失效概率/可靠度求解將導致計算時間過長。因此，建立結構概率響應分析方法是發動機典型結構概率設計的一個關鍵技術。
目前，多采用響應面與蒙特卡羅法相結合的技術進行結構概率響應分析，制定出一套適合發動機典型結構的高效率高精度概率響應分析方法，以解決結構概率分析中海量計算量等問題?？刹捎美〕⒎椒?、擬蒙特卡羅法、拉丁重心抽樣、重要抽樣等抽樣方法；可選取神經網絡、Kriging模型、支持向量機等近似建模方法（圖6）。
4. 隨機因素靈敏度分析
通過隨機因素的靈敏度分析，一方面可確定影響結構壽命分散性的主要因素，為發動機典型結構概率設計提供設計依據；另一方面，可將結構概率設計中靈敏度指標低的隨機變量處理成確定性參數，從而節省計算時間，提高求解效率；集中研究主要隨機因素的分散性對于提高結構失效概率/可靠度的求解精度較其他因素更直接、顯著。
5. 發動機典型結構概率設計系統
針對我國航空發動機材料工藝體系，建立具有自主知識產權的航空發動機典型結構概率設計平臺也是發動機結構概率設計的關鍵技術。
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