近幾十年來，航空燃氣渦輪發(fā)動機設(shè)計和制造技術(shù)的持續(xù)進步在使發(fā)動機性能逐步提升的同時，也使其結(jié)構(gòu)完整性和可靠性得到了顯著提高。盡管如此，作為復雜熱動力旋轉(zhuǎn)機械的航空發(fā)動機在研制和使用中仍時有問題出現(xiàn)，如常見的結(jié)構(gòu)件故障多為裂紋甚至斷裂，嚴重遲滯新機研制進程，并可能危及現(xiàn)役發(fā)動機的使用安全。先進航空飛行器對其動力裝置的性能和可靠性要求越來越高，也就對發(fā)動機結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了更高的要求。因此，迫切需要出版這方面的專業(yè)性學術(shù)著作，以便更好地為當前航空發(fā)動機的研制和使用發(fā)展服務(wù)。
　　十多年前，作為編者之一，我參加了《航空渦噴、渦扇發(fā)動機主要零部件定壽指南》（航空工業(yè)出版社，2004）的編寫，為此航空工業(yè)出版社副總編輯劉寧建議在其基礎(chǔ)上進行修訂，以《航空發(fā)動機零件可靠性安全性設(shè)計》為書名出版，并列入了出版計劃。由于《航空渦噴、渦扇發(fā)動機主要零部件定壽指南》的內(nèi)容與《航空發(fā)動機零件可靠性安全性設(shè)計》的含義有差異，加之我只是當時的編者之一，修訂也實屬不易，故而決定重新編寫，當然內(nèi)心也感到很惶恐。
　　《航空發(fā)動機零件可靠性安全性設(shè)計》主要是我和與我一起學習和工作的博士、碩士研究生近十年來針對航空發(fā)動機結(jié)構(gòu)件——葉廠盤轉(zhuǎn)子等零件在疲勞、蠕變、顫振，以及結(jié)構(gòu)可靠性和安全性等方面所開展的研究工作基礎(chǔ)上撰寫的，內(nèi)容主要取材于他們的學位論文工作。
　　本書共9章，各章主要內(nèi)容為：“結(jié)構(gòu)疲勞設(shè)計分析方法”重點考慮了平均應(yīng)力、應(yīng)力梯度和尺寸效應(yīng)等對實際構(gòu)件疲勞壽命的影響：“高溫結(jié)構(gòu)蠕變設(shè)計分析方法”著重發(fā)展了能完整刻畫蠕變?nèi)齻�階段變形行為的歸一化參數(shù)模型，實現(xiàn)了渦輪葉／盤結(jié)構(gòu)蠕變預測設(shè)計分析；“空心風扇葉片結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法”重點針對葉片壁板、內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以及葉型積疊等給出了多目標優(yōu)化策略和實現(xiàn)方法：“圓弧形榫連結(jié)構(gòu)接觸分析及壽命預測”主要針對大涵道比渦扇發(fā)動機風扇葉片榫連結(jié)構(gòu)發(fā)展并形成了疲勞壽命預測方法和流程；“氣動彈性穩(wěn)定性預測設(shè)計的能量法”重點發(fā)展了葉片動網(wǎng)格技術(shù)，以及結(jié)構(gòu)與繞流場的耦合界面上位移和壓力等信息的傳遞算法，由葉片一個振動周期內(nèi)的非定常氣動（累積）功得到了模態(tài)氣動阻尼比，實現(xiàn)了顫振預測；“葉片顫振機制及其影響參數(shù)分析”著重考察了葉片模態(tài)、進口氣流攻角、折合頻率、進口相對馬赫數(shù)、激波與波后氣流分離、葉間相位角等參數(shù)，以及多級環(huán)境的影響：“轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)疲勞可靠性分析方法”重點針對輪盤結(jié)構(gòu)的應(yīng)力疲勞和考慮應(yīng)力梯度影響的疲勞，以及葉片振動的可靠性預測給出了設(shè)計分析方法和流程；“含缺陷粉末盤結(jié)構(gòu)疲勞設(shè)計分析方法”著重考察了孔洞和夾雜等典型缺陷的形狀、大小及其出現(xiàn)位置對構(gòu)件應(yīng)力和疲勞壽命的影響，給出了預測設(shè)計方法和分析流程：“輪盤結(jié)構(gòu)安全性預測分析方法”重點針對粉末冶金構(gòu)件因所含孔洞和夾雜等典型缺陷引起的疲勞給出了失效概率預測分析方法和流程，并對含“孔”結(jié)構(gòu)及其工藝特征的輪盤因缺陷導致疲勞失效給出了概率分析方法和流程。需要說明的是，書中部分方法和流程已在航空發(fā)動機研究院所的設(shè)計工作中得到了應(yīng)用：本書所提供的方法及分析流程雖針對輪盤和葉片等轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)件，卻有一定的普適性，亦可用于其他結(jié)構(gòu)件。
　　本書各章的撰寫人為：第1章，王延榮、李宏新、袁善虎；第2章，李宏新、程域釗、王延榮；第3章，石亮、王延榮；第4章，石亮、王延榮、楊劍秋；第5章，張小偉、王延榮；第6章，張小偉、王延榮；第7章，蔣向華、王延榮、馮歡歡；第8章，袁善虎、王延榮；第9章，魏大盛、王佳良。全書最終由王延榮定稿。
　　本人自20世紀80年代中期起在北京航空航天大學求學，后研究生畢業(yè)留校任教，多年來一直從事與航空發(fā)動機結(jié)構(gòu)強度、振動及壽命和可靠性方面相關(guān)的教學科研工作。30多年來，感謝老師對我的指導、同事給我的幫助，以及與我一起學習和工作的研究生，與其就相關(guān)問題的研討和交流，使我不斷思考，大有裨益。這里，要特別感謝我不同求學時期的導師：宋兆泓教授、孔瑞蓮教授：周盛教授和鄭祺選教授，以及我所在的航空推進系（原結(jié)構(gòu)強度教研室）恩師饒壽期教授、朱梓根教授和李其漢教授，是您們引領(lǐng)我走向職業(yè)生涯。
　　構(gòu)成本書內(nèi)容的相關(guān)研究工作多年來得到了航空發(fā)動機研究院所的大力支持，以及國家自然科學基金（項目批準號：50571004，51475022）的資助。與航空發(fā)動機研究院所設(shè)計研究人員討論和交流，使我對工程背景和問題的物理本質(zhì)有了更深刻的認識，這里我尤其要感謝沈陽發(fā)動機研究所楊士杰研究員和張連祥研究員多年來的指導和幫助。在本書即將出版之際，感謝北京航空航天大學劉大響院士、方韌教授和桂幸民教授對本書的指導與支持、航空工業(yè)出版社劉副總編輯的信任，以及兩年多來呂燁編輯的耐心和幫助。
　　航空燃氣渦輪發(fā)動機結(jié)構(gòu)完整性涉及結(jié)構(gòu)強度、振動、壽命，以及可靠性和安全性等多個方面，專業(yè)領(lǐng)域廣泛。本書內(nèi)容涉及面較寬、各章內(nèi)容相對獨立、體例亦不盡統(tǒng)一，尤其是受研究工作和認識的局限，書中不妥之處在所難免，敬請您批評、指正，并提出寶貴的意見和建議。