航空发动机属于典型的多学科交叉系统,发动机内部有着复杂的集成性,在设计时需要从多个学科层面进行优化,体现了一个国家制造业的综合水平。其中发动机的关键件和重要件作为发动机的关键部分,其使用寿命限制着发动机的服役寿命。这些部件大多数为热端部件和旋转部件,在工作时面临着极高的工作温度,承受着极为复杂的工况载荷,伴随着这种严酷的服役条件,在使用过程中会发生多种类型的故障和失效,最终引发飞行中的安全问题。同时这些关键零部件在实际工作时也会受到多种不确定性因素的影响,使得准确的寿命预测变得十分困难。本文以高压涡轮转子叶片为分析案例,使用设计计算和基于ANSYS的有限元仿真,对叶片工作中的载荷场进行了模拟,同时基于模拟的结果对叶片多种失效模式下的损伤进行了评估,并融合外场的使用监测数据等信息,对叶片进行了剩余寿命的可靠性评估,完成的主要工作如下:（1）对发动机零部件进行典型失效模式分析。对发动机零部件在实际工作中会出现的多种失效模式进行了归纳和总结,从失效机理的角度出发解释了产生失效的原因,并最终把叶片的主要失效模式确定为蠕变和热机械疲劳失效。（2）对涡轮叶片进行设计计算分析。基于叶片相关的设计计算公式,结合性能仿真模型提供的边界条件,考虑了热载荷、离心载荷和气动载荷三种主要的载荷形式,对叶片进行了特定位置点的温度和应力分析计算。（3）对涡轮叶片进行有限元仿真分析。使用商业有限元软件ANSYS中的流体力学分析、热力学分析和结构静力学分析模块,对叶片进行了温度场和应力场的计算。（4）建立叶片温度和应力计算的代理模型。使用试验设计法和本征正交分解的方法,在有限元分析结果的基础上,使用机器学习方法建立了用于温度和应力快速计算的代理模型。同时通过考虑蠕变和热机疲劳对综合损伤进行了评估。（5）使用数据融合模型实现叶片服役可靠性评估。以高温蠕变失效为主,融合历史协变量数据定义了一种新的蠕变损伤指数模型,实现了融合多模态数据的叶片可靠性剩余寿命评估。