微型涡轮发动机作为微型飞行器的关键部件之一,在国内外得到了广泛的重视和大力的发展。高温结构陶瓷材料在高温条件下具有良好的综合性能,如应用于微型涡轮发动机高温零部件,能显著提高微型涡轮发动机的性能。本文的目的是对高温结构陶瓷材料的材料性能进行测试分析,并采用有限元数值模拟方法对微型涡轮发动机高温结构陶瓷涡轮部件进行强度分析和结构优化。本文对微型涡轮发动机中高温结构陶瓷材料的性能参数进行测试,包括热膨胀系数、弹性模量、抗弯强度等;并对高温结构陶瓷试件的振动特性进行了实验研究。本文分析和简化了微型涡轮导向器的几何结构、工作环境和载荷条件,建立其三维有限元计算模型,对微型涡轮发动机陶瓷涡轮导向器的稳态温度场和热应力进行了数值仿真计算,获得了导向器温度场和应力场的分布规律。另一方面,本文还对微型涡轮导向器中氮化硅高温结构陶瓷材料与高温合金联接的热膨胀不协调问题进行了初步研究。通过有限元计算数值模拟分析表明:在两种材料间增加氧化铝材料层能明显降低过渡面的局部热应力,有效地解决了氮化硅与高温合金的联接问题,此方法具有实际的参考意义。本文的研究成果可以为微发涡轮用高温结构陶瓷构件的进一步深入的研究提供一定的理论依据与参考。