随着风力发电设备的日益大型化，机舱的结构也要随之变大。在机舱结构的设计制造中，为了减轻结构重量，降低生产成本，获得较大的经济效益，需要对其进行优化设计。　　 本文研究的课题来源于北科精工自动化公司为丹麦维斯塔斯集团设计生产的机舱胎具结构。相对于传统优化设计来说，本文采用了一种新的设计分析技术——有限元法，对机舱结构进行结构优化设计和动态特性分析。该设计方法以强度理论、结构动力学和非线性有限元为理论基础，以机舱结构优化设计为目的，通过建立参数化有限元模型，分别分析并研究了影响机舱设计的静强度、模态、尺寸优化，谐响应分析等关键因素;研究了这些因素在机舱优化设计中的作用和地位，提出了一种优化机舱结构尺寸的方法。经过优化设计分析之后，找出了一种合理的结构设计模型，此结构与起初的机舱结构相比较，在满足同等刚度要求的基础上，重量比原来结构重量减轻了18.5％，优化效果显著。之后，对优化后的胎具结构进行了瞬态动力学分析，验证结构动态刚度能够满足工作的要求。公司在第二台机舱结构设计生产中也采用了此种优化方法，效果与第一台相比，结构轻巧，性能良好。　　 本文所论述的设计方法综合了多方面的因素和设计理念，是一种科学化的CAE产品设计方法，同样也适用于其它大型结构的优化设计，具有较强的可推广性。为风力发电设备承载部件的分析和设计提供了科学可靠的依据。进一步拓展了有限元方法在风力发电机舱设计中的应用范围。