大型风力机运行在复杂的工况下,考虑到各种复杂环境非定常载荷对于风力机叶片和整机的结构影响以及结构反作用下的气弹耦合效应,结构颤振变形的影响,准确的分析计算具有较大难度,研究建立一种可靠有效的风力机仿真分析模型具有重要意义和价值。本文以兆瓦级风力机为研究对象,在Recur Dyn软件搭建风力机刚柔耦合多体模型,采用球铰优化后的超级单元法建立大型风力机叶片、塔架以及整机模型,通过对风力机模型进行预分析和特征值分析,对风力机叶片以及风力机整机进行频率和振型分析,揭示了风力机建模的合理性和准确性。在塔架根部处建立考虑了土-结构互相作用的多体模型,模拟地震载荷作用风力机整机的塔基结构。在Matlab/Simulink软件搭建仿真控制模块,采用叶素动量理论搭建气动风载模块,用Seismo Artif软件生成人工模拟地震波加速度,速度以及位移时程以此搭建地震载荷模块,集成气动耦合模块以及地震动载荷模块于仿真控制设计中。运用Recur Dyn和Simulink协同仿真技术实现结构模型与载荷模型同步控制耦合计算,模拟风力机在复杂工况下的动力学响应,分析风力机模型的气弹特性与功率特性,揭示风力机在承受一定气动载荷后发生的结构运动变形反馈以及分析其参数影响规律。本文所建结构模型采用球铰优化后的风力机多体模型,较好模拟了风力机整机模型结构扭转变形特性。将采用相对坐标系运动方程理论和完全递归算法的Recur Dyn软件和具有多种高效求解器的Simulink软件协同仿真,提高了复杂大规模大变形多体动力学问题的建模速度和分析效率。仿真结果揭示了地震和风载联合作用下的风力机动态响应,为风力机载荷疲劳强度分析提供有效的参考。研究工作为大功率风力机复杂工况下的动力学响应研究提出了可行的数值分析方法。