为了应对近些年来节能减排法规要求及消费者性能需求不断增长的挑战使得涡轮增压技术在全球汽车市场上应用广泛,近5年国内发动机主机厂也逐渐过渡至增压机型开发。在增压发动机开发过程中,处在排气系统热端中的增压器涡壳及其支架容易出现开裂问题。仅在发动机开发过程中通过耐久试验对设计方案进行设计验证所带来的不确定性、试验周期延长及额外费用给企业产品开发带来风险。因此,建立一套在产品设计初期就能对涡壳及支架疲劳性能进行预测的方法对降低产品开发风险至关重要。本文以增压器涡壳及支架为研究对象,通过建立涡壳及支架热状态数值仿真方法,对其疲劳失效进行研究;针对不同工况、不同结构、不同振动等级的影响因素进行分析,明确影响规律;据此对出现开裂的涡壳及支架提出合理优化方案,并通过实际试验进行方案验证优化,同时将所形成的方法在其他机型进行应用,从而得到进一步验证。本文主要研究内容及结论如下:1.建立并验证了涡壳及其支架热状态数值仿真模型及计算方法,分析结果显示涡壳及支架疲劳失效处均为热应变集中且较大区域,说明所建热状态分析模型和方法较为准确,可为后续影响因素研究提供基础;同样,此方法可应用于其他增压发动机增压器涡壳及其支架疲劳失效研究与开发中。2、针对影响涡壳疲劳特性的极限排温、涡壳局部结构、振动大小3个影响因素进行研究分析,得出其影响情况。（1）正常发动机运行工况下涡壳脖颈处最大等效塑性应变为6.6%,而处于极限排温的运行工况时,其等效塑性应变变为8.6%,相比前者提高约33%。（2）在螺栓搭子底部刚度过渡不均,导致出现明显热应力应变集中,其等效塑性应变已超过2%;螺栓搭子周边刚度均匀使得该处无热应力应变集中,其等效塑性应变为0%。（3）振动载荷对涡壳疲劳特性几乎无影响。3、针对影响支架疲劳特性的热载荷、支架局部结构、振动大小3个影响因素进行研究分析,得出其影响情况。（1）热载荷仅引起增压器及支架模态频率约30Hz的降低,对其振型存在影响;热载荷对支架的应力影响相比振动载荷更大,对其疲劳特性影响也相应更大。（2）随着过渡圆角处圆角半径增大,其等效塑性应变从0.82%降至0.56%直至为0%,相应地其疲劳性能逐渐提高。（3）增压器支架应力受到振动载荷影响,最大可至100MPa;,随着振动加速度从5g到15g再到25g的增大,其对支架应力影响也由10MPa到50MPa再到100MPa。4、提出针对疲劳失效涡壳及支架的结构优化方案并进行验证,且将该方法推广至其他机型涡壳设计开发及优化中。