在将高温高速燃气的热力学能转换为涡轮机械能的过程中，涡轮叶片起到至关重要的作用。能量转换的效率与叶片的形状密切相关，气动效率大化一直是研究者努力追求的目标中详细介绍了涡轮叶片的参数化建模方法，在和中进一步研究了涡轮叶片气动效率的计算方法和结构可靠度计算方法，在中研究了基于响应面法的可靠性稳健设计优化方法，在这些工作的基础上，本文将叶片的结构系统可靠度作为基本约束条件，对某船用涡轮叶片进行了三维气动设计优化，在提高效率的同时，保证了叶片的结构可靠性，取得了较好的效果。

　　1基于结构可靠性的涡轮叶片气动设计优化模型涡轮叶片气动设计优化模型见下式：研究。

　　函数，Mu，|分别为结构多性能目标函数的均值、标准方差向量，X为结构的nxv维随机变量向量d为设计变量向量；dLdu，7d分别为设计变量d的许可上、下限以及标准方差向量；S（X；d）为结构的第z个极限状态函数；nc，nxv，ndW和/分别为结构可靠度约束、随机变量、设计变量的个数以及第t个失效模式对应的结构可靠概率；为标准正态累积概率分布函数；n为连乘符号；/为多失效模式下的结构系统可靠度指标f为设计变量的稳健性水平，以保证设计变量的终优化结果超出取值范围的边界的概率小于等于（一f），通常取3　　2涡轮叶片气动设计优化代价函数bookmark7 2.1性能目标函数的选取1）对于静叶片的设计优化，选取静叶气动效率和静叶片质量为主要优化目标，其中，气动效率为望大特性目标函数，叶片质量为望小特性目标函数；2）对于动叶片，由于其在高温高速气流推动下高速旋转，承受的应力应变及振动情况十分复杂，必须对其进行可靠性设计优化。因此，选取动叶片的气动效率作为望大特性目标函数，叶片质量为望小特性目标函数，结构可靠性为基本约束条件。

　　2.2动叶片结构可靠性约束静强度可靠性约束：P（Smax中承受的大应力、大应变、大变形、为叶片材料工作温度下的屈服强度为叶片变形允许值；为涡轮设计安全寿命下概率-应力应变―疲劳寿命曲线对应的循环应变值；/s、知、成分别为静强度、疲劳、刚度可靠度指标的目标（约束）值。

　　2.3涡轮叶片气动设计优化代价函数性目标函数的目标均值和初始均值。

　　第4类：混合型均值；处分别为叶片气动效率、叶片体的标准方差；分别为M在叶片初始设计参数下的取值；处。、仰。分别为处、~在叶片初始设计参数下的取值。本文取二w12二0.9，3涡轮叶片气动设计优化方法及优化结果3.1优化分析方法及步骤首先基于正交试验设计选取试验点并建立相应的实体及有限元模型，详细建模过程请见