涡轮叶片高低周复合疲劳是航空发动机的主要失效模式之一。因航空发动机叶片制造工艺困难、数量少，致使试验成本高昂，难以进行大量多组的疲劳性能试验，为了降低试验成本，在实验室条件下模拟叶片外场真实工况，探究涡轮叶片材料高低周复合疲劳性能，对涡轮叶片复合疲劳试验夹具方案进行改进，设计加工了一套基于菲力轮实验台的高低周复合疲劳夹具用以涡轮叶片模拟试验件研究。采用某钛合金试验件对设计方案进行测试，根据试验件不同断裂位置和有限元分析对试验方案进行调整。初始夹具方案弯曲刚度过大，导致试验件夹持端夹持位置应力集中断裂，针对该问题，增加由板簧和弯曲振动夹板组成的柔性组件以减小夹具弯曲刚度；对改进后试验夹具进行测试，试验件在固持端夹持位置断裂，结合涡轮叶片外形，设计涡轮叶片模拟试验件，并有限元数值计算确定考核点。测试结果表明：增加柔性组件减小了试验夹具弯曲刚度；模拟试验件断裂位置与有限元计算结果一致。改进后的试验夹具及模拟试验件能够实现高低周复合疲劳的加载模式，为涡轮叶片高低周复合疲劳试验设计提供试验依据。