一、转子部件的物理模型
所选研究对象为600MW超临界火电机组汽动锅炉给水泵转子，该超临界泵转子部件有材料为1.4313的轴一根，材料为ZGlCrl3Ni的双吸叶轮一个，单吸叶轮五个，轴的总长为2763mm,支承轴承的跨距为2131mm，材料1.4313的力学性能分别为弹性模210GPa，泊松比0.26；材料ZGlCrl3Ni的力学性能分别为弹性模量190GPa,泊松比0.3；由推力盘限制轴向位移；采用口环及级间密封，径向由径向轴承支承，由于结果相当复杂，故在ANSYSWorkbench中建模是很困难的，所以采用具有较强造型功能的Pro/Engineering软件进行建模，先将各个零件进行独立建模，然后采用骨架装配技术将各个零件进行装配，在整个建模过程中忽略了对模态分析影响甚微的键槽、小孔等特征。所得转子物理模型如图1所示。
二、材料属性
本转子部件的轴的材料为1.4313,叶轮的材料为ZGlCrl3Ni，因这两种材料不在ANSYSWorkbench的材料库中，为此需要人工定义材料，手动输入这两种材料的相关属性，并将其添加到材料库，以便使用，两种材料的主要的属性表如下所示：
三、网格划分
采用四面体划分网格法进行计算域的离散，http://gygpump01.cn.qiyeku.com为了提高计算精度，设置相关度为30,网格划分结果为：节点数：146819，网格数：82819。计算模型如图2所示。
四、边界条件及基本假设
在圆柱面位置均给定圆柱面约束即轴向、径向均约束，切向均自由；将弹簧单元中与轴相连的结点给定轴向约束，而弹簧另一端的结点完全固定；不考虑公差配合引起的连接不切实对分析结果的影响，认为该超临界泵转子各零部件间均为刚性连接，不存在连接间隙的影响。
五、无载、刚性支承条件下转子的临界转速
为了便于分析各因素对临界转速的影响，借助ANSYSWorkbench12软件，采用模态分析求解无载（不考虑重力、液体对叶轮的作用力等）、刚性支承下水泵转子的临界转速，通过人工定义轴及叶轮的材料，网格划分如前所述，在水泵转子与轴承接触部分给定径向、轴向约束作为位移边界条件。
可以看出，第1子步产生一阶弯曲振动，水泵振动方向沿着Z方向，而且振型只有一个极值点，是水平一弯振动；而第2子步的振动方向是沿着F方向振型也只有一个极值点，是竖直一弯振动；其它相邻子步则也是互相正交的弯曲振动，第4、5、6子步分别为三阶、四阶、五阶弯曲复合振动，其中四、五子步有两个极值点，第六子步有三个极值点；第三子步为向内挤压扭转耦合振动；前五阶横向弯曲振动的固有频率（Hz)分别为：108.96，108.97,314.4,314.45,639.14。相应的临界转速（r/min)值为：6537.6,6538.2,18864,18867,38348.4。
六、支承跨距对转子临界转速的影响
为了验证求解方法的可靠性，计算了不同支承跨距下水泵转子的临界转速，结果如表2所示。
由表2可以看出，随着支承跨距的减小，http://gygpump01.cn.qiyeku.com转子同阶的临界转速是增加的，这是由于支承跨距的减小，使转子的刚度提高，使得转子临界转速提高，这与实际情况相符，故采用有限元软件ANSYSWorkbench12对超临界泵转子进行模态分析，求解临界转速值的结果是可靠的。
七、陀螺效应作用下转子的临界转速
陀螺力矩对转子部件临界转速的影响又称为陀螺效应或回转效应。
当圆盘不在支承中点或偏于一边时，转轴变形后，圆盘的轴线与两支点的连线产生一夹角。于是，圆盘对质心产生动量矩作用，当转轴有自然振动时，圆盘轴线与两支点连线所构成的平面产生进动角速度，由于轴线的变化，圆盘对质心产生动量矩将不断改变方向，从而产生惯性力矩，这一惯性力矩被称为陀螺力矩。
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