叶轮是离心压缩机中最重要的旋转部件,高速旋转的叶轮若发生断裂则极易引起连锁的严重后果。本文重点研究离心压缩机叶轮叶片断裂失效分析方法,通过完整的失效分析揭示叶片断裂失效的机制与发生条件,为离心压缩机叶轮设计与优化、运行工况监测、故障诊断提供参考。主要研究内容包括：1、通过叶片表面和断口的宏观和微观检测得到了叶片的表面质量、断口位置、裂纹源位置、断口形貌和裂纹扩展情况。分析表明：断口均呈现高周疲劳断裂特征；裂纹起源于叶片前缘根部的缺陷损伤处。通过测量获得叶片初始缺陷尺寸,为进一步分析提供数据。2、基于裂纹疲劳扩展分析技术探索叶片缺陷疲劳扩展发生条件。将含缺陷叶片抽象为二维裂纹分析模型,初始缺陷定义为平面角裂纹；通过应力计算分析工作载荷的影响,提取裂纹面上的静／动应力并施加至简化模型；采用裂纹扩展分析技术模拟叶片裂纹疲劳扩展行为,讨论相关参数的影响。3、检测与计算结果对比研究表明：(1)该叶轮的失效形式为高周疲劳下的断裂失效,裂纹扩展行为模拟结果与实际叶片破坏情况基本一致；(2)初始缺陷的尺寸、形状以及动应力水平对叶片的裂纹尺寸阈值和循环次数都有很大的影响；(3)叶片的失效机理为：叶片前缘表面粗糙,前缘根部存在较多微小缺陷；危险工况时气动交变压力在叶片前缘根部激起了较大的动应力；在该动应力作用下,尺寸超过裂纹尺寸阈值的裂纹(缺陷)开始不断疲劳扩展,最终叶片断裂脱落。本文提供了离心压缩机叶轮断裂失效分析的一整套方法,具有工程参考价值。