在AP1000核主泵自主研发的过程中,探明核主泵设计、制造中的关键科学问题,弄清其设计思想及机理,对实现核主泵顺利国产化,保障我国核电事业顺利健康发展有重大的现实意义。在保证核主泵具有满足设计要求的水力性能同时,良好的结构特性也是设计者需要考虑的重要因素之一。满足强度要求、具有良好的水力及振动特性以及低噪声是实现核主泵在高温、高压、强辐射环境中能够长期、稳定、可靠运行的保证。动静干涉引起的非定常压力脉动是造成核主泵振动及噪声的重要原因。本文主要研究核主泵内部非定常压力脉动规律,压力脉动作为水动力载荷与结构部件的作用规律,以及对结构振动特性进行评价,本文结果可为核主泵自主设计提供一定理论支持。本文以自主设计的AP1000模型泵为研究对象,采用CFD数值模拟方法研究其内部流动规律。采用高温高压冷却剂介质的真实物性参数,对不同浓度的硼酸溶液对核主泵外特性参数影响进行分析。在此基础上,给出整机内部非定常流动规律及由于动静干涉产生的压力脉动及激振频率规律,将获得的叶片表面压力分布作为结构分析的水动力载荷数据。采用流固耦合及有限元分析,对核主泵结构进行静力学及动力学特性分析,获得其在水动力载荷下变形、应力分布规律。为了考虑其振动特性,对其固有频率进行计算。特别的,分析了结构在水中湿模态与空气中干模态固有频率的差异。结果表明附粘水的存在对其固有频率影响显著,湿模态固有频率明显降低,分析时应给予着重考虑。给出考虑动静干涉效应的动静叶匹配理论,并对国外进口泵型给予验证。并给出具有良好振动特性的AP1000核主泵动、静叶匹配数目。最后,对AP1000不同形式动、静叶片匹配方案进行振动特性校核,结果表明,7、18动静叶匹配方案振动特性明显好于5、9动静叶匹配方案,为今后核主泵自主设计提供技术理论支持。