槽式太阳能聚光器是槽式太阳能热发电技术的重要部件，由抛物面反光镜、支架结构组成，约占系统总成本的30％。降低聚光器成本的有效方式之一是减少聚光器结构的用钢量，但这会降低聚光器结构刚度，从而降低聚光效率，如何在实现槽式聚光器具有良好力学性能的同时，减少成本并提高聚光效率，成为抛物槽式聚光器设计的一个难点。本文采用多场耦合分析和结构优化技术对抛物槽式太阳能聚光器进行精确分析与优化，主要工作如下:　　首先，利用ANSYS CFX软件对抛物面反光镜进行流场分析，得到抛物面反光镜表面的风载荷分布，分别研究了风速、仰角、风向角三个因素对槽式太阳能聚光器的反光镜表面风压的影响规律，结果表明采用ANSYS CFX模拟的风载荷比采用伯努利方程计算出的均压风载荷更合理、更准确。　　其次，根据现有的几种槽式太阳能聚光器结构，分析各自的结构特点，以具有良好力学性能的EuroTrough太阳能聚光器为研究对象，利用Solidwoks软件建立了一个小型抛物槽式太阳能聚光器的几何模型。通过Workbench软件对槽式太阳能聚光器进行流固耦合分析，并利用Matlab软件对提取的镜面变形信息进行处理，然后利用SolTrace光学分析软件实现槽式太阳能聚光器的固光耦合分析。并研究不同风速、仰角、风向角三个因素对聚光器多场耦合分析的影响规律。　　最后，对小型抛物槽式太阳能聚光器进行了风洞实验，通过模拟结果与实验结果的对比分析验证了模拟的合理性和可行性。为了降低槽式太阳能聚光器用钢量并提高聚光效率，设计了一种具有变截面梁结构的槽式太阳能聚光器。该优化结构扭矩盒的截面尺寸由两端向中心逐渐减小，从而形成两端截面尺寸大，中间截面尺寸小的变截面梁结构的槽式太阳能聚光器。基于槽式太阳能聚光器的流-固-光多场耦合分析方法，对新的变截面梁结构的槽式太阳能聚光器进行多场耦合分析，结果表明优化后的槽式太阳能聚光器重量减少了8.7％，聚光效率提高了5.8％。