能源是人类社会经济发展及文明进步的必要因素。随着能源消费也在逐年增加,常规能源资源正面临着日益枯竭的窘境。风能作为一种可再生能源其储量非常大,得到了全世界各国的广泛重视。本文结合了风力机领域的研究热点,对比研究了钢制塔筒与复合材料柔性塔筒的结构特性,考虑到不同工况下载荷的时变特性,对风力机塔筒结构进行了动力学的分析。本文选用水平轴2MW变速风力发电机组组为研究对象,选取两种不同材料的风力机塔筒:国内风力机钢筒常用材料Q235钢和新型复合材料即玻璃纤维/环氧树脂材料,利用GHBladed软件对两种机组进行完整建模。讨论了正常发电工况、启动工况和紧急关机工况的设计载荷状态。利用ANSYS Workbench 16.0软件,针对所研究的两种不同材料的风力机塔筒建立有限元模型,并进行了柔性、模态分析以及不同工况下塔筒静强度和振动响应分析。得出复合材料柔性塔筒附加的机舱风轮质量更加减小了塔筒的振动频率,增加了共振发生的可能性。在极限载荷下,复合材料柔性塔筒的位移更大,但良好的设计可以保证其应力。振动响应分析指出,两种材料塔筒在各工况下强度均满足设计规范要求,研究重点可放在避免启动与紧急关机时的塔筒共振问题。在安全性均可以保证的条件下,还对两种材料的塔筒进行了经济性分析,指出复合材料塔筒的经济优势。因此,本文为不同材料和工况下的塔筒安全、经济性评估提供了一套合理的方法。