转轮是水轮机最重要的部件之一,在实际运行中,主要承受自身的离心力、水压力,同时还受到交变动应力作用,这些载荷与转轮本身的焊接残余应力叠加,容易使转轮在高应力区产生疲劳裂纹。转轮裂纹已经严重影响到机组安全稳定运行,成为转轮设计和制造中迫切需要解决的问题。因此,研究和分析转轮疲劳性能已经成为一个迫切需要的问题。三峡水轮发电机组是国内外举世瞩目的巨型水电机组,转轮的可靠性直接影响到整个机组的运行,其意义更加重大。本课题主要从疲劳的基本理论入手,针对转轮实际运行情况,综合全面地考虑影响疲劳强度的各种因素,同时结合转轮的刚强度有限元分析和动力特性分析,以及转轮残余应力试验结果,并根据水轮机实际运行工况,研究水轮机转轮疲劳分析的一般方法。采用该方法对三峡水轮机转轮进行的疲劳强度分析,得出了三峡水轮机转轮的疲劳寿命和在设计寿命期内的疲劳安全系数,并对三峡转轮的疲劳性能进行评估。通过本课题的研究,总结和摸索出一套大型混流式水轮机转轮疲劳强度分析方法,并成功地运用到实际的转轮设计中。为三峡右岸机组及其它大型水电机组转轮设计和制造提供全面、系统的防裂纹技术,提高大型混流式水轮机转轮疲劳强度。同时,该方法不仅可以运用到转轮的疲劳强度分析中,也可以运用到其它部件的疲劳强度计算中。