塔架是风电机组的重要支撑部件,需要承受风电机组运行时各种载荷产生的影响。目前,塔架设计主要依靠设计人员的经验采用三维或二维设计工具开展自主设计或改型设计,存在设计工作量和分析计算量大、设计重用率低等问题,严重影响了风电机组整体设计效率和企业市场竞争力的提升。针对这一问题,在分析塔架结构特点和设计流程的基础上,本文构建了风电机组塔架优化设计系统。本文分析了塔架优化设计系统的结构体系和功能模块,研究了系统中结构配置、分析优化、参数化设计和设计输出模块之间的关系。建立了塔架通用结构模型,提出了一种基于GBOM的塔架配置设计方法。利用有限元分析软件MSC.Patran,建立塔架有限元模型,对塔架的静态和动态特性进行分析,并提出一种结合有限元分析的塔架优化方法。研究了塔架参数化设计方法,结合Pro/E的二次开发技术和自顶向下设计方法,实现了塔架的参数化设计。根据塔架结构配置以及分析优化结果,建立了塔架零件以及零部件之间的参数关系模型,并基于骨架和坐标轴重合方法实现了塔架三维模型自动装配。本文以有限元分析软件MSC.Patran为平台,应用该软件实现了塔架的有限元分析操作。采用Pro/E5.0工程软件为支撑平台,在Visual C++6.0开发环境下,利用自顶向下思想和Pro/E二次开发技术,对塔架参数化设计部分进行开发。以某型1.5MW风电机组塔架为例对该系统进行验证,结果表明应用本系统不但可以得到准确的分析结果,而且提高了塔架的设计效率,为塔架快速设计方法的深入研究打下了良好的基础。