风在自然界中随处可得。我国风力资源十分丰富。风能的利用有助于降低社会对化石燃料能源的需求,有效缓解能源危机问题。风能是可再生能源,风力机作为获取风能最主要的设备,其性能的稳定性和有效性应该得到讨论并加以重视。风力机可分为底部固定式和海上漂浮式两种。在不考虑塔柱所受载荷的情况下,陆上固定式风力机主要承受的是空气载荷,而海上漂浮式风力机除了承受空气载荷外,还会受到波浪载荷、系泊系统作用等的影响。2002年美国可再生能源实验室开发了 FAST程序,用于陆上或海上双叶片或三叶片风力机的性能分析,经过了十几年的发展,其可靠性已经得到国内外很多学者和专家的肯定。本文基于FAST程序,选择AOC-15/50以及立于SPAR平台的NREL5MW风力机两个模型,分别研究陆上固定式风力机和海上漂浮式风力机的性能。首先介绍了近年来风力机研究现状,包括空气动力学研究现状、风力机研究现状以及FAST程序国内外的研究现状。然后介绍了研究过程中需要用到的各种载荷以及理论基础。之后给出FAST程序的计算步骤以及模型概念图。随后主要研究了陆上固定式风力机在不同风况、不同偏航和不同桨距角的情况下,叶根处受力(矩)情况以及风力机输出功率变化情况;以及波浪参数对海上漂浮式风力机性能的影响,并讨论了对于浮式基础而言,在平台运动和系泊系统方面需要注意的问题。本文利用FAST程序将风力机从风轮结构到系泊系统整体进行了载荷及性能研究。虽然研究内容并不完善,但可以为其他学者研究风力机相关性能及使用FAST程序提供一定的帮助。