燃气轮机涡轮转子叶片是燃气轮机的主要零部件之一,它的工作状态、工作环境、结构形式十分复杂。它的可靠性直接影响燃气轮机能否正常工作。有关统计资料指出,叶片的损坏事故中,绝大部分是由于振动引起的。因而,长期以来,叶片的振动一直是燃气轮机的一个普遍存在的严重问题,必须予以充分重视。由于外载荷、几何尺寸、材料性能等方面存在着不确定因素使振动具有随机性,从而影响叶片的可靠度。针对叶片工作中诸多参数的不确定性,如何进行振动可靠性分析是结构设计和实际应用中一个十分重要的研究课题。本文根据燃气轮机动力涡轮转子叶片工作中载荷环境的特点,对其结构可靠性进行了分析,做了以下几方面的工作:(1)给出了燃气轮机动力涡轮转子叶片稳定状态下工作时的荷载概率模型,利用验算点法对涡轮叶片进行静强度可靠性分析。(2)利用ANSYS软件对叶片振动特性进行了分析,借助Camp bell图找出危险共振点,考虑某一激振力频率的分布和与其最为接近的某一阶固有频率的分布的干涉模型,对叶片避开共振的可靠度进行计算。分别得到35%额定功率工况、80%额定功率工况和100%额定功率工况下工作的叶片避开共振的可靠度,并借助叶片振动可靠性评估逻辑图(PFTA图)对这些危险共振点组成的串联特性的共振系统进行了振动可靠性计算。(3)按在同一寿命下进行疲劳强度的可靠度计算方法对叶片进行了无限寿命的疲劳强度的可靠度计算。(4)针对以上几种主要故障模式,采用串联模型的界限法对叶片结构的总可靠度进行了计算。算例表明,在动力涡轮转子叶片失效的各种模式中,振动失效模式是主要失效模式。从而为燃气轮机的可靠性、维修性、保障性决策提供参考。