多转子风力发电系统能够很好地解决大型风力发电系统安装运输等问题，尤其能够减小风剪切给系统带来的影响。本文首先对已经搭建的总功率为500W的10转子风力发电系统和500W的单转子风力发电系统在风剪切下的叶片载荷变化进行了详细比较，得到了多转子风力发电系统的优势。论文的主要内容还包括：建立简化的叶片载荷计算模型，研究叶片方位角、风轮半径、风力机安装高度、风剪切系数和风速对叶片载荷的影响；设计了总功率为6kW的3转子风力发电系统塔架；并用ANSYS软件对它的力学性能进行了研究，包括：静力学，塔架模态分析，几何参数对塔架固有频率的影响，塔架多振源的振动特性及其地震动响应。研究结果表明：风轮半径越长、风力机安装高度越低、风剪切系数越大，叶片旋转过程中载荷变化越大，用多个小型风力机取代单个大型风力机可以有效减小风剪切的影响；得到了塔架在暴风工况和额定工况下塔架的应力云图，找出了塔架的薄弱点；计算出了塔架的前9阶固有频率和振型，并通过分析得到主塔架外径越大，壁厚越厚，横杆塔架安装高度越低，风轮质量越小，塔架的前2阶固有频率越大；运用Indrajit Chowdhury的方法求得结构阻尼；通过坎贝尔图验证了本文中设计的塔架在额定工况下工作时不会发生共振；得到了由于离心力作用可能诱发塔架共振的风轮工作频率，并对这些工况进行了瞬态分析，证明在这些工况下，结构产生的应力也不会超过材料的需用应力；获得了塔架在EL Centro地震波作用下的瞬态响应。