本文应用有限元软件ANSYS，对航空发动机涡轮盘的接触应力、结构参数优化、裂纹应力强度因子及其剩余寿命进行了计算，具体的内容如下： 1．建立了涡轮转子的有限元模型，对涡轮盘和涡轮叶片进行了接触力学分析，发现：接触应力随着侧腹的增大而增大，在靠近侧腹末端的地方出现最大的接触应力。 2．进行了结构优化，发现：1)随着侧角的增大，侧腹上的接触应力会慢慢的增大。2)随着摩擦系数的增大，侧腹上的接触应力会慢慢减小。3)摩擦系数达到0.25以上时，接触应力基本不发生变化。 3．建立了计算复合裂纹应力强度因子的理论。计算时发现： 1)Ⅰ型和Ⅱ型应力强度因子的有限元计算结果和解析解很接近，吻合很好；2)裂纹较大和裂纹较小时误差相对较大，这是因为在划分网格时产生的精度问题。 4．扩展了有限元软件ANSYS计算断裂参量应力强度因子的功能，具体计算了单边斜裂纹、中心裂纹、中心斜裂纹、孔边裂纹的应力强度因子。结果如下： 单边斜裂：1)应力强度因子Ⅰ型分量随角度的增加而增加，Ⅱ型分量随裂纹的角度先增大后减小；2)应力强度因子Ⅰ型分量和Ⅱ型分量均随裂纹长度的增加而增加；3)矩形板长宽的影响主要在板长比较小时，当长宽比达到一定的值时，这种影响基本可以忽略。 中心裂纹：1)当长宽比增大时，应力强度因子的变化随长宽比的变化越来越小，达到1.5左右时，这种变化可以忽略。 中心斜裂纹：1)应力强度因子Ⅰ型分量随角度的增加而增加，Ⅱ型分量随裂纹的角度先增大后减小；2)应力强度因子Ⅰ型分量和Ⅱ型分量均随裂纹长度的增加而增加； 孔边裂纹：1)圆孔越大，应力强度因子就越大；2)无圆孔时，裂纹变成了中心裂纹，此时的应力强度因子最小；3)当圆孔很小时，应力强度因子的大小几乎与裂纹的长度加上圆孔的半径的一样。