以福建省建瓯市北津水电站的灯泡贯流式水轮发电机组主轴为例,采用ANSYS Workbench软件进行三维建模,利用有限元、弹性力学、模态分析与优化设计的方法对主轴进行分析,确定主轴的相关参数符合国家规范,保证了机组设计的稳定性与可靠性。通过优化算法,使主轴的最大等效位移减小4.1%,最大等效应力减小2.1%,重量减小0.6%,优化效果显著。