涡轮叶片作为航空发动机核心部件之一,其性能对航空发动机整体性能有着重要影响。复杂工作环境使高压涡轮叶片失效机理复杂,建立高精度的涡轮叶片寿命评估模型是高压涡轮叶片设计过程中的一个关键科学问题,也是一个难点问题。镍基单晶高温合金在高温下具有优异的抗疲劳性和抗蠕变性,已成为制造高压涡轮叶片的首选材料。然而其单晶材料的各向异性使得高压涡轮叶片在多轴应力下的疲劳、蠕变行为变得更加复杂,寿命预测精度有待进一步提高。发展一种反映镍基单晶涡轮叶片疲劳、蠕变机制,高精度、高效率的寿命预测方法是提高涡轮叶片性能的重要保障。基于此,本文从多尺度角度出发研究镍基单晶高温合金低周疲劳寿命评估方法、蠕变寿命评估方法和疲劳/蠕变交互下的寿命模型,进一步应用在高压涡轮叶片寿命评估中。主要研究内容如下:（1）提出一种考虑平均应力修正的镍基单晶高温合金宏观尺度多轴低周疲劳寿命评估模型:叶片实际工作时受到非对称循环载荷,即使在相同载荷幅值下其低周疲劳寿命也不相等,平均应力对疲劳寿命的影响不容忽略。本文研究Walker平均应力模型和能量法低周疲劳寿命评估模型,在此基础上考虑镍基单晶合金的晶体取向、平均应力及平均应力影响灵敏度的影响建立一种镍基单晶高温合金多轴低周疲劳寿命模型。并用该模型评估不同温度和晶体取向下DD3镍基单晶合金单轴/多轴疲劳寿命,寿命评估结果与试验寿命对比验证模的有效性。（2）建立一种基于微观损伤参量的镍基单晶高温合金多轴疲劳寿命评估方法:当材料受到循环载荷作用,微观下滑移系分解剪切应力使位错发生交替滑动,从而在滑移系中形成初始的疲劳裂纹。从微观角度研究镍基单晶合金疲劳机理,可以建立更合理的疲劳寿命评估模型。因此,本文在微观尺度下将晶体滑移理论和临界平面法结合起来,根据疲劳损伤微观机理确定最大分解剪切应力所在的滑移系为临界平面,在此基础上以临界滑移面上对疲劳造成较大影响的损伤参量构建幂函数形式的低周疲劳寿命模型。并用该模型评估镍基单晶材料PWA1480和DD3的疲劳寿命,验证提出方法的可行性和准确性。（3）基于微观损伤参量评估镍基单晶高温合金蠕变寿命:镍基单晶高温下蠕变行为也与晶体取向相关,本文考虑晶体取向的影响采用滑移系最大分解剪切应力替代Lemaitre蠕变损伤模型中的宏观应力参量,运用该模型对高压涡轮叶片的蠕变损伤和寿命进行评估,并验证模型精度。（4）建立疲劳、蠕变交互影响下高压涡轮叶片寿命评估模型:高压涡轮叶片在高温下高速旋转,易产生低周疲劳、蠕变和疲劳/蠕变交互损伤,论文结合宏观和微观疲劳、蠕变寿命评估模型,对镍基高温合金疲劳/蠕变交互影响进行研究。在此基础上建立叶片的三维模型,运用有限元仿真方法对叶片进行流-热-固耦合分析,得到叶片在离心载荷、气动载荷和温度载荷下的应力/应变,对高压涡轮叶片寿命进行分析。