為探究高強鈦合金葉片在高速旋轉下的強度及壓氣機內部的氣體流動狀態，用 ANSYS workbench 有限元仿真分析模塊仿真與試驗相結合的方法，對高強鈦合金葉片在不同轉速工況下進行強度仿真分析；對壓氣機轉動區進行流道提取，探究在 60 078 r/min下的內部壓力場、溫度場及速度場的分布情況；用 matlab數值優化方法對葉輪結構進行優化。

       結果表明：高強鈦合金滿足在惡劣條件下的工作要求，且葉輪流動區域在高速旋轉時，葉輪邊緣的靜壓最大，氣體流動速度最大；在既考慮離心力又考慮氣動力的綜合作用力下對高強鈦合金葉輪的影響較大，變形量達 0.32 mm，高強鈦合金葉輪的最大等效應力為 712 MPa；用 matlab 優化后的結構流力損失減小明顯，比優化前下降 32.8%。

葉輪實體模型

轉速 40000 r/min應力云圖

轉速 50000 r/min應力云圖

轉速 60000 r/min應力云圖

轉速 70000 r/min應力云圖

葉輪應變圖

葉輪流道模型

葉輪流道網格劃分圖

渦輪增壓器臺架試驗現場圖