为计算水轮发电机组轴系的横向自振特性,提出了一种三结点弹性轴段单元.将主轴系统离散为刚性圆盘和三结点弹性轴段单元,推导了刚性圆盘单元和弹性轴段单元的运动方程,得出了三结点弹性轴段单元的插值函数、移动惯性矩阵、转动惯性矩阵、回转矩阵和刚度矩阵.研制了基于Matlab的有限元计算程序,并用数值算例验证了程序的正确性.最后计算了某水轮发电机组主轴系统考虑陀螺效应时的涡动频率、临界转速和相应的振型.研究表明,三结点弹性轴段单元的计算结果比二结点单元更接近理论解.