随着我国国民经济持续高速发展，综合国力的增加，我国的电力消耗已经升至世界第二位，仅位于美国之后。煤和其他一些资源的短缺对经济发展造成了很大的影响，随之而来的一些环境问题也越来越引起人们的重视。在这种情况下，环保型绿色能源的发展已经显得尤为重要。风力发电技术是绿色能源中最为成熟的技术，综合技术成本等各方面条件，在新能源领域中占有重要的地位。风力发电在世界范围内得到了越来越多的关注与青睐。风力机可分为两种：垂直轴风力机和水平轴风力机。垂直轴风力发电机的风轮主轴与地面垂直，故称为垂直轴风力发电机；水平轴风力发电机的风轮主轴与地面平行，故称为水平轴风力发电机，工作时，风轮的旋转平面与风向垂直。垂直轴风力机以其较低的成本，在近些年来越来越引起人们的重视。垂直轴风力机能否实现大规模的应用，垂直轴风力发电机组的风轮是关键技术因素，塔架结构的稳定性也十分重要。在地震或风作用下，风力机机组结构由于受到外界激励输入，会产生各种输出反应，如何减少高耸结构在强震和大风作用下的动力反应，满足强度和刚度要求，是重要的研究课题。正基于此，本文旨在对垂直轴风力机结构特性进行静力学和动力学数值模拟分析，主要包括风轮和塔架两部分，为垂直轴风力机结构的优化提出参考意见。本文归纳了垂直轴风力机的发展历程，介绍了垂直轴风力机的国内外研究现状与发展趋势，本课题的研究背景及意义。对垂直轴风力机进行总体参数进行设计分析，运用CFD技术建立二维风力机模型，运用滑移网格手段，对垂直轴风力机的载荷情况进行分析计算。同时，运用ANSYS对垂直轴风力机的结构模型进行有限元静力学和动力学分析，讨论有限元模型的模态分析，对风力机的抗震特性进行分析。为风力机的结构优化设计提出自己的可靠的意见。本论文研究成果有着良好的工程应用价值，并为垂直轴风力机后续大规模应用提供了有益的建议。