硝酸四合一机组是汽轮机、氧化氮压缩机、轴流压缩机和膨胀机组合的总称。机组底座作为硝酸四合一机组的主要支撑结构,结构尺寸大,安全性能要求高。将计算机辅助工程分析(CAE)技术应用于结构设计过程,能够快速而准确的对机组底座结构的强度、刚度以及振动特性进行分析,从而方便对结构的优化设计。本论文以硝酸四合一机组底座为研究对象,运用有限元法、结构力学、动力学等理论,以ANSYS软件为手段,按照机组底座的结构特点和实际工作条件建立底座的有限元参数化模型,并对其分别进行了静态分析和动态分析(模态分析和谐响应分析)。通过静态分析获得结构的静强度和静刚度值；通过模态分析确定了结构的固有频率和相应振型,并在此基础上进行了谐响应分析,分析出机组底座在受不同频率扰力作用时的节点位移响应。并提取各分析中的计算结果,为动态优化设计做好准备。本论文利用有限元分析软件ANSYS对机组底座结构进行基于动态特性的优化设计。分别以侧板节点位移之和、上下盖板节点位移之和为动态优化设计的目标,以上箱梁主要板厚作为设计变量,以结构的静强度作为约束条件,建立了机组底座动态优化的数学模型。优化分析后,对不同优化目标下的两个方案进行比较,提出一种重量较轻、静动态性能优良的机组底座结构设计方案。