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由能量平衡法导出了汽轮机转子二维温度场及热应力在线计算公式。在一体化模型软件的仿真系统支撑下，结合工程模块化的建模思想，建立了汽轮机转子二维温度场及热应力在线计算模型。通过仿真试验与同条件下的有限元结果作了对比，结果表明：所建模型计算精度高，计算速度快。模型模块化的结构设计，方便了不同型号汽轮机转子几何尺寸的修改，且网格划分灵活，同时该模型还可用于其他具有类似边界条件轴对称体结构的热状态分析。