涡轮增压能够大幅度提高内燃机的性能,减少汽车有害排放量,已经成为柴油机、汽油机的高性能配套装置。而涡轮是涡轮发动机的主要热端部件,由于发动机排放气体温度很高,通常在873K以上,而且随着发动机起动、停止、待机等不同的运转工况。其排放气体的温度也随之改变,冷热交替变化的工作环境,对增压器涡轮是一个很大的考验,因此由热应力引起的裂纹破坏是常见的失效形式。基于以上原因,对涡轮温度场的研究有理论意义和工程实用价值。文中通过对流固耦合理论的研究,对涡轮内部流场作了简化处理,认为涡轮增压器通流部分各点的气流参数不随时间而变化,并且由涡轮和压气机的叶片和其他因素所引起的脉动现象,不予考虑,对涡轮进行了弱耦合分析。论文首先开展了增压器涡轮及废气流体域有限元网格的离散方法和不同软件之间数据传输方法的研究,应用流固耦合分析方法得到了涡轮的温度场,并通过对比分析验证了计算结果的准确性;在此基础上进一步得到了热负荷、气动载荷和离心力载荷耦合作用下涡轮的应力和应变场,确定出涡轮的最大应力和最大变形。最后采用瞬态分析方法,得到了涡轮温度场随时间的变化趋势,并进一步通过对比分析验证了求解涡轮温度场方法的可行性。通过选用符合真实物理过程的流固耦合技术对涡轮进行温度场的计算分析,结果表明涡轮叶片根部的温度最高,其值为939K,比初始气流温度值低27K;对涡轮的结构强度分析结果表明:在涡轮轴端的倒角处和叶片的根部都出现了应力集中现象,整个涡轮最大等效应力值出现在涡轮轴端的倒角处,其值为851MPa,压力面的叶片根部出现的最大等效应力值为597 MPa,吸力面的叶片根部出现的最大等效应力值为529 MPa。从涡轮的应变场可以看出涡轮叶片边缘在径向有较大变形,其变形量为1.07mm。这对涡轮的设计有重要的指导意义。