全球范围内日益频繁和剧烈的地震活动已经严重影响到人类社会的正常生产生活,尤其是2008年5月12日中国汶川大地震和2011年3月11日东日本大地震给当地造成了严重的生命财产损失。目前越来越多的国家尤其是处于地震活跃带上的国家或相关国际组织也日益重视对地震规律及其破坏性的研究,已经或正在制定更严格的建筑标准来提高人类在自然灾害下的安全保障,而作为紧急情况下提供电力的关键后备电源—不间断电源(UPS)则需要满足越来越严苛的测试标准要求,以提高设备的抗震性能。目前人们普遍采用的一种方法是将不间断电源机柜通过一些结构件直接与建筑物的地板、墙壁或天花板相连接的方式来满足机柜的抗震要求。本文以不间断电源输出输入柜与地板连接的锚架作为研究对象,基于材料力学、机械振动理论和有限元法,采用三维模型设计软件Croe建立输入输出柜和锚架的几何模型,然后导入有限元分析软件ANSYS Workbech平台,在机柜上施加静态和地震载荷,分析了锚架结构的薄弱环节和冗余的材料结构,计算机柜的模态特性和谐响应参数,为锚架结构优化设计提供了参考依据;采用灵敏度分析理论,基于响应曲面法优化设计方法,对锚架进行了结构优化设计,并对比分析了锚架优化前后机柜和锚架的应力和变形。研究表明减重优化后的锚架结构,可以在重量减半的情况下,满足应力低于材料许用应力的要求。研究了优化后的锚架结构对机柜动态特性的影响,计算分析了侧板、后板对提高机柜整体框架刚度的作用效果;结合随机振动分析结果,运用Miner定律和三区间法计算了锚架的疲劳强度,采用nCode DesignLife软件对锚架的疲劳寿命进行了计算。计算结果表明,优化后的锚架在满足疲劳强度的同时,寿命次数完全满足需求。本文详细研究了机柜与地板的连接件即锚架的结构和力学特性,研究结果对提高整体机柜抗地震冲击性能具有一定的参考价值。