屏蔽部件作为屏蔽电机主泵中的关键部件之一,是一个独特的结构,由定、转子屏蔽套及定子屏蔽套外部的环肋构成。此部件在高温高压的工况下,除受到系统压力外,还受到初始应力的作用,螺旋环流引起的流体载荷的作用,温度变化引起的热载荷的作用,在多载荷联合作用下易于失稳。失稳会影响一回路的安全运行,给屏蔽电机主泵带来安全隐患。因此,此类结构的稳定性引起了众多学者的关注。同时,由于屏蔽部件的特殊用途,对其研究成果知之甚少。为此,有必要深入研究初始应力、流体载荷、热载荷等载荷联合作用下屏蔽部件的失稳行为,为此类结构的性能预测和安全评估提供理论支撑。本文根据屏蔽部件的结构特点,将其视为内部为刚性圆柱体,外部为弹性环肋圆柱壳的同轴柱壳结构。围绕着初始应力(预载荷)、流体载荷和热载荷单独或联合作用下该结构的稳定性和动力学行为开展研究。主要内容如下:1)由于安装时的水压作用,屏蔽部件存在着初始应力。基于Donnell壳体理论,建立了包含初始应力的系统压力作用下的环肋柱壳的非线性稳定性方程。使用Galerkin方法获得了数值结果,分析了几何参数、环肋对该结构失稳的影响,给出了临界失稳应力随初始应力变化的规律。2)基于Donnell壳体理论和势流理论,建立了理想螺旋环流作用下同轴柱壳结构的动力稳定性方程。使用零阶轮廓法获得了数值结果,分析了几何参数、环肋对该结构失稳的影响,提出了失稳准则,揭示了螺旋环流作用下该结构的失稳机理。3)基于势流理论和充分发展的湍流理论,获得了流体摄动压力和稳态粘性力,并把稳态粘性力处理为预载荷,建立了粘性螺旋环流作用下同轴柱壳结构的动力稳定性方程。使用零阶轮廓法和残差技术获得了数值结果,分析了几何参数、环肋对该结构失稳的影响,解释了流体的粘性引起失稳流速下降的原因。4)根据热-弹理论,获得了热载荷;在前面研究的基础上,建立了预载荷、流体载、热载荷联合作用下同轴柱壳结构的动力稳定性方程。使用零阶轮廓法获得了该方程的解,分析了热载荷对失稳流速的影响,揭示了多载荷联合作用下该结构的失稳机理。基于上述理论分析,确立了屏蔽电机主泵中的屏蔽部件外部环肋的几何参数的设计依据;评估了该部件在极端工况下的安全性,提出了以设备冷却水的轴向流速为评价标准的安全分析方法。