В современных задачах проектирования рабочих колёс гидротурбин важным является создание не только энергетически эффективных решений, но и отвечающих стандартам прочности и долговечности. Основное влияние на долговечность оказывают взаимодействия нестационарного потока жидкости и конструкции. Задача моделирования взаимодействия жидкости и конструкции, также известная как Fluid-Structure Interaction Problem (FSI), очень сложна, поскольку сама по себе состоит из нескольких непростых подзадач: моделирования нестационарной гидродинамики во всей проточной части гидротурбины и возникающих в ней ответных реакций в смещениях и напряжениях. Кроме того, важной подзадачей является оценка собственных частот рабочего колеса, поскольку совпадение собственных частот с частотой вынужденных колебаний приводит к резонансу и их необходимо отстраивать. По результатам решения задачи FSI, для определения долговечности гидротурбины необходимо использовать модели усталостного разрушения, включающие как модели возникновения усталостных трещин, так и модели их распространения. Таким образом, для проектирования эффективной и надёжной гидротурбины, способной работать долгие годы, конструкторам необходимо решать сложную комплексную задачу, в сжатые сроки. На данный момент в мире нет методик, позволяющих рассматривать каждый аспект поставленной задачи за приемлемое время. Поэтому при проектировании конструкторам приходится закладывать запас по прочности, полагаясь на интуицию. Помимо удорожания производства, это зачастую приводит к преждевременному разрушению гидротурбин. Настоящая работа предлагает подходы решения данной фундаментальной проблемы. Представляются результаты по ускорению решения задач нестационарной гидродинамики и напряжённо-деформированного состояния, позволяющие моделировать FSI в течение нескольких часов. Связаны воедино модель FSI и простейшие модели возникновения усталостных трещин, что позволяет в сжатые сроки оценить уровень напряжений, возникающих в рабочем колесе и срок его службы.