為了探究高強(qiáng)度鈦合金葉片在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的強(qiáng)度以及壓氣機(jī)內(nèi)部的氣體流動狀態(tài)變化，運(yùn)用 ANSYS workbench 有限元仿真分析模塊仿真與試驗相結(jié)合的方法，對高強(qiáng)度鈦合金葉片在不同轉(zhuǎn)速工況下進(jìn)行了強(qiáng)度仿真分析；對壓氣機(jī)轉(zhuǎn)動區(qū)域進(jìn)行流道提取，探究了在 60078 r/min 轉(zhuǎn)速下的內(nèi)部壓力場，溫度場以及速度場的分布情況；運(yùn)用 matlab 數(shù)值優(yōu)化的方法對葉輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。
結(jié)果表明：高強(qiáng)度鈦合金能夠符合在惡劣條件下的工作要求并且葉輪流動區(qū)域在高速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，葉輪邊緣處的靜壓最大，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的情況下對高強(qiáng)度鈦合金葉輪的影響較大，變形量達(dá)到了 0.32 mm，高強(qiáng)度鈦合金葉輪的最大等效應(yīng)力為 712 MPa；運(yùn)用 matlab 優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)相比優(yōu)化之前，流力損失減小的很明顯，相比于優(yōu)化前下降了 32.8%。為進(jìn)一步提高壓氣機(jī)性能奠定了基礎(chǔ)。