随着我国水电事业的快速发展,水电站的规模越来越大,同时水轮发电机组也向着高水头、大容量、高参数的方向发展,此时机组的振动问题也日益突出,这不仅要求在运行过程中发现问题,解决问题,更要在设计过程中杜绝问题。机组轴系统动力特性和稳定性是机组安全运行的重要指标,不仅直接影响机组的运行品质,同时也影响机组的使用寿命。本文针对实际机组,通过建立机组动力学模型,深入研究了大型水轮发电机组轴系的横向动力特性和不平衡力作用下的动力响应,分析机组的稳定性和最不利反应位置。具体的研究内容主要包括以下几个方面:1.采用有限元法计算机组的动力反应,分析ANSYS模拟水轮发电机组的科学性,选择合理的建模单元,应用ANSYS软件建立能够反应机组实际结构的有限元模型。2.分析机组轴系统动力特性:基于转子动力学的理论分析转速对机组轴系统的动力特性影响;轴承是水轮机组轴系统的边界条件,通过对导轴承刚度的分析,了解机组轴系统的动力特性随导轴承刚度的变化情况,为导轴承刚度设计及最佳刚度选择提供参考;最后分析了不平衡磁拉力对机组动力特性的影响。3.对作用在机组上的不平衡力进行分析,根据各个力间的相位差不同计算机组的动力响应,找出机组最不利的荷载组合和相位差。分析作用在机组上的不平衡力在最不利相位差的情况下,机组随转频的涡动变化,通过对最不利位置下的最大动力响应分析,找出机组在不同转频下的最大响应变化规律。本文通过实例的计算分析得出了机组的动力特性变化规律和最大响应规律,为水轮机组的设计和稳定性的分析提供了合理的参考。