近年来,关于柴油机的技术飞速发展,冷却系统是柴油机四大重要系统之一,其功用是保证部分零件,尤其近燃烧气体的零件能够得到适当的冷却。不论采用风冷的方式还是水冷的方式,都离不开冷却风扇,它作为柴油机冷却系统中重要的旋转部件之一,其高速旋转产生的压力能,通过热交换器带走机车热量,进而能够保持机车的热平衡,使机车安全且正常的运行,但冷却风扇的结构直接影响其性能和可靠性。若结构强度不达标,会导致冷却风扇不能正常运转,妨碍机车正常工作,造成经济损失,甚至事故。因此在设计冷却风扇的结构时必须十分慎重,确保其可靠性并满足其强度要求。目前,利用计算流体动力学软件和有限元分析法对冷却风扇进行仿真计算,是研究冷却风扇能否安全工作的有效方法之一。本文以内燃机车冷却系统中的冷却风扇为研究对象。首先,根据某厂提供的风扇工程图纸,利用建模软件UG完成冷却风扇的实体模型,并通过适当处理建立其流场仿真模型;然后,利用STAT-CCM+软件对流场模型进行边界分割与网格划分,检查网格质量后再将其导入ANSYS FLUENT中进行流场模拟分析,得出冷却风扇在工作时的表面压力;再然后,通过借助ANSYS Workbench平台中的Static Structural模块,利用单向流固耦合原理对冷却风扇进行静强度的有限元分析,得到了其在不同转速和载荷下的应力分布云图,并且得出了不同工况下的最大应力值;根据冷却风扇材料在F态和T1态时的力学性能,计算其安全系数;最后,在静强度分析的基础上,添加运营载荷,并根据其材料的S-N曲线和IIW标准,对冷却风扇的疲劳强度进行分析。通过本文的仿真结果可知,冷却风扇的最大应力值均产生在叶片的近根部;其安全系数均在许可范围内,从而确定其设计满足强度要求;由于添加运营载荷后的最大主应力均小于截止极限28.7MPa,所以可以近似认为其疲劳寿命趋近于无限长。