为了探究高强度钛合金叶片在高速旋转状态下的强度以及压气机内部的气体流动状态变化，运用 ANSYS workbench 有限元仿真分析模块仿真与试验相结合的方法，对高强度钛合金叶片在不同转速工况下进行了强度仿真分析；对压气机转动区域进行流道提取，探究了在 60078 r/min 转速下的内部压力场，温度场以及速度场的分布情况；运用 matlab 数值优化的方法对叶轮结构进行优化。
结果表明：高强度钛合金能够符合在恶劣条件下的工作要求并且叶轮流动区域在高速旋转的状态下，叶轮边缘处的静压最大，气体流动速度最大；在既考虑离心力又考虑气动力的综合作用力的情况下对高强度钛合金叶轮的影响较大，变形量达到了 0.32 mm，高强度钛合金叶轮的最大等效应力为 712 MPa；运用 matlab 优化后的结构相比优化之前，流力损失减小的很明显，相比于优化前下降了 32.8%。为进一步提高压气机性能奠定了基础。