能源是经济发展与工业社会进步的基础和强大动力。随着煤、石油、天然气等传统能源储备的日趋减少，特别是大气环境污染、温室效应等全球性问题的爆发，能源危机已向人类袭来。在众多可再生能源中，风能以其巨大的优越性和发展潜力受到了人们的青睐，风力发电技术也因此受到了越来越多的关注和重视。随着风力发电机组的大型化，机组塔架的设计问题日益突出。为了保证塔架在各种环境中运行的可靠性和成本的降低，本文利用强度理论，结构动力学等分析方法，对风力发电机组的关键部位塔架做了详细的动静态有限元分析，并根据分析结果对其进行了结构优化。论文研究的成果为大型风力发电机组的设计和性能分析提供了参考，具有一定的实际应用价值。　　本文主要研究内容如下:　　(1)从设计的角度分析了塔架结构重要参数的计算方法和选用原则，为根据运行环境合理选用塔架提供参考。从塔架性能分析的角度，研究了塔架强度、刚度和稳定性等理论，为判断塔架的安全性和可靠性提供理论基础。最后利用有限元分析方法，对某风电场中3MW风力发电机组塔架进行了仿真和优化。　　(2)建立了塔架的三维模型，利用有限元分析软件对六种不同载荷工况下的塔架进行静强度分析，并单独对塔架中段与底段连接法兰螺栓进行强度分析。对塔架和螺栓的最大应力强度和整体变形进行计算，结果表明塔架整体在这六种工况下都满足强度要求。　　(3)同时模拟静态条件和基于流固耦合作用下的塔架模态，全面考虑影响塔架模态的因素，并对两种分析方式结果进行比对，结果表明，这两种分析方法下的塔架与叶轮都没有产生共振。　　(4)为了考虑塔架的稳定性问题，对塔架进行屈曲分析，结果表明六种载荷工况下塔架的结构都满足稳定性要求。　　(5)全面考虑了塔架的静动态有限元分析后，对塔架进行了整体结构质量优化，得出塔架满足当前各载荷工况下的质量最轻结构，与原结构相比节省了11.2％的钢材。