高超声速飞行器在大气环境中以高超声速飞行的时候,将使前方空气强烈压缩,并与空气产生强烈摩擦,导致温度剧烈升高,形成气动热。这种高温产生了极大的热应力,破坏了飞行器的结构刚度和强度,于是,对结构的承载性及材料的耐热性提出了更高的要求。高超声速飞行器的气动热问题与热防护设计紧密相关。流固耦合分析是流体分析与固体分析交叉耦合而生成的分析方法,也就是研究可变形结构受流场作用以及结构变形对流场影响这两个方面相互作用的分析方法。在航空航天、医学研究、水利工程等众多领域都涉及该问题。在这些实际情况中,能量的传递是比较难以解决的问题,尤其在一些特定的研究中,因为结构变形和流场变化都不能忽视,流固耦合分析也就显得极其重要和不容忽视。本文重点分析了怎样通过ANSYS-Workbench14.0实现单向气动加热环境下的流固耦合的计算方法,主要通过 ANSYS-Workbench14.0,以 Steady-State Thermal(ANSYS)、Static Structural (ANSYS)以及 FLUENT 建立接口,进行了高超声速飞行器前缘的单向流固耦合数值模拟。首先以二维无限长薄壁圆管为例,分析了非稳态和稳态两种情况下结构内部的变化问题;之后以球柱体为例,分析了铝合金材料只加载流场压力以及同时加载热强度两种情况下的变形问题。结果有助于分析气动加热和固体之间的耦合过程,对于高超声速飞行器防热的设计、试验等具有重要的参考价值。