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矿用大型轴流式通风机叶片的气动力学性能直接关系到通风机的正常工作和井下生产人员的安全性。风机叶片作为弹性结构体，进行气固耦合研究时，需要同时考虑叶片旋转时气流流动引起的变形和振动，以及弹性变形对叶片周围流场的影响，流场的变化又将作用在叶片上，气流与通风机叶片的气固耦合问题仍是当前叶轮机械领域的一个难点。本文以一台矿用对旋式通风机为研究对象，采用双向耦合的数值模拟方法，研究叶片的气-固耦合动力学特性。 由于流固耦合的计算工作量比单场计算大得多，为了节约计算机资源，同时获得更为精细的数值模拟结果，本文充分利用了轴流风机叶轮流道内的流动对称性好的特点，采用了单流道几何模型和周期性边界条件，即只取包围单个叶片的局部区域作为计算域。基于CFD和CSD耦合算法，建立叶片气-固耦合系统的动态特性方程。在气体计算域采用有限体积法，求解三维非定常流场的Navier-Stokes方程;而在固体（叶片）计算域则通过求解三维结构控制方程，对固体域进行有限元分析。针对风机叶片外形复杂（空间扭曲结构）的特点，采用非结构化网格对固体域和流体域进行网格划分，并采用动网格技术处理流体域与固体域之间的动-静耦合。耦合计算时，将气流与叶片相接触的面设置为Interface，计算过程中通过Interface面进行流场和结构场数据的传递和交换。选用标准k-ε湍流模型，将气体作为粘性不可压缩流体来处理，得到叶片在静止状态和考虑旋转预应力时的前六阶模态，对比模态分析结果发现，旋转效应和流场压力对叶片的模态具有一定的影响。应用弱耦合方法，对对旋式通风机在三种工况下的两级叶片进行气固耦合数值模拟和流场分析，根据叶片振动位移的时域响应和频域响应曲线，结果显示叶片的振动频率与叶片的固有频率不一致，所以叶片不会发生颤振;根据叶片的应力分布和应变分布情况，判断出叶片根部与托盘连接区域为危险区域;涡流核心区域位于两级叶片之间。 本文的研究对实际工程风机进行流固耦合分析，可以深层次的探究对旋风机叶片发生故障的原因和过程，加深了对叶片颤振的发生机理和气固耦合的认识。