航空機エンジンタービンブレードの複雑な運転条件下における確率的疲労寿命と信頼性の評価は、エンジン設計および保守において重要かつ挑戦的な課題です。本研究では、直接確率積分法（DPIM）に基づくタービンブレードの高周・低周およびクリープ疲労寿命および信頼性解析の統一フレームワークを提案します。まず、高低周複合疲労（CCF）、クリープ-疲労累積損傷、および疲労信頼性の基本理論を紹介します。次に、確率密度積分方程式から確率的疲労寿命の平均値、標準偏差、確率密度関数の計算式を導出します。高低周複合疲労信頼性解析のために、高効率の時-周波数領域混合法を構築し、周波数領域法を用いて応力パワースペクトル密度関数を取得し、確率的応力時系列を生成します。また、直接確率積分法を用いてタービンブレードのクリープ-疲労信頼性評価を行います。最後に、直接モンテカルロシミュレーション（MCS）および代理モデルに基づくモンテカルロシミュレーションと比較して、本手法の高精度および高効率性を検証しました。研究結果は、直接確率積分法がタービンブレードの確率的複合疲労寿命の統計モーメントおよび疲労信頼性を統一的かつ効率的に解くことができることを示しています。さらに、複合疲労損傷における成分結合項が信頼性に及ぼす大きな影響を明らかにしました。

複合疲労信頼性解析;エンジンタービンブレード;高周・低周疲労;クリープ疲労;直接確率積分法