大型风力发电机组复合材料机舱罩的优化研究分析对于风电机组安全运行和降低风电装备成本有重要的意义。论文基于OptiStruct结构分析及优化方法,综合运用数值分析技术、复合材料结构分析与优化技术,根据风力发电机组设计规范,对大型海上风电机组复合材料机舱罩进行了优化设计研究,获得了大型风力发电机组GFRP复合材料机舱罩的加强筋布设、复合材料铺设以及细节结构的优化设计方法。通过仿真驱动设计,压缩了机舱罩的设计周期,降低了制造成本,具有较高的工程应用价值。论文主要的研究内容和结论如下:（1）复合材料力学理论与结构优化理论研究。研究了复合材料单层板内部力学特性、经典层合板理论和复合材料强度理论,研究了OptiStruct的结构优化原理,为复合材料机舱罩优化设计和校核分析奠定了理论基础。（2）多工况组合载荷计算与区块划分的复合材料机舱罩结构优化建模技术。综合考虑机舱罩不同区域的风载荷分布与多工况组合,进行了载荷分析计算;根据风力发电机组设计规范与复合材料机舱罩结构特点,研究了区块划分的建模技术与复合材料铺层技术,获得了机舱罩结构优化的高效建模方法。（3）刚度最优、用料最少的加强筋形貌优化设计方法。通过建立机舱罩蒙板初始模型,设定合理的优化空间与约束条件,运用形貌优化的方法实现了使机舱罩整体刚度最大、用料最少的加强筋优化设计。（4）机舱罩细节结构的优化设计。通过自由形状优化与自由尺寸优化,对机舱罩翻边与安全护栏的安装平台进行局部结构优化设计,改善了在极限工况下局部结构应变过大的现象,提高了机舱罩的安全稳定性。（5）复合材料参数优化。将机舱罩复合材料单层厚度作为独立的设计变量,通过全工况下的参数优化获得机舱罩最佳复合材料铺设形式,有效实现了机舱罩结构的轻量化。（6）机舱罩结构优化方案的校核评估。通过对机舱罩优化方案进行关键工况下的静强度分析、失效分析与模态分析来校核其是否满足设计规范。校核结果表明优化之后的机舱罩满足强度要求,不会产生共振破坏与单层板内失效破坏,符合设计规范。同时结构重量降低13.6%,证明了该优化设计方法的有效性与可行性。