由于核电具有许多优点且未来人们对环境的要求、对能源的需求越来越高,核电会成为未来能源行业的一个重要发展方向。屏蔽式核主泵是核电站的关键部件,关系着整个核电站的安危。失水事故是核电站最严重的事故,研究失水事故下核主泵的工作状态有利于采取相应安全措施防止发生核事故。本文以屏蔽式核主泵为研究对象,在去除冷却循环系统、屏蔽套和屏蔽电机和不必要的小尺寸的孔和倒角后进行合理简化,用有限元法对核主泵轴系建模。对屏蔽式核主泵轴系进行模态分析,计算了其前5阶临界转速、前6阶模态振型以及质量不平衡响应,分析结果表明该轴系是稳定的。本文先对正常工况下屏蔽式核主泵的全流场计算域进行了流场仿真分析。前处理阶段有流体域创建、网格划分、湍流模型选择、边界条件确定等处理。在数值模拟阶段获得了叶轮应力最大值为57.438MPa,叶轮最大变形量为0.081785mm,核主泵轴系在7Hz时振幅最大,振幅最大值为2.7253mm。在分析失水工况下屏蔽式核主泵的工作特性时将失水工况分为小破口、中破口和大破口3种工况,且破口位置分为进口段和出口段两种情况。数值模拟计算了各个失水工况下的叶轮应力、变形、核主泵轴系振动情况,同时计算了各工况下冷却剂流速变化。分析计算结果得出当进口段发生破口时,叶轮应力变小,核主泵轴系振动幅度减小,且破口面积越大,叶轮应力越小核主泵轴系振幅越小;当出口段出现破口时,叶轮应力变大,核主泵轴系振幅增大,且破口面积越大叶轮应力增幅越小,核主泵轴系振幅增加越小。分析了在不同流量和转速工况下核主泵轴系的振动情况,在转速不变工况下流量越小,核主泵轴系振幅越小;在流量不变工况下转速越小,核主泵轴系振幅越大。本文分析与研究结果不仅为失水工况下屏蔽式核主泵轴系动力学响应特征提供数据基础,也为采用相应安全措施防止发生核事故发生提供了参考。