Con la rápida expansión de la capacidad eólica marina en todo el mundo, minimizar los requisitos de operación y mantenimiento es fundamental. Considerados como una alternativa de bajo mantenimiento a los sistemas de transmisión convencionales, los generadores de accionamiento directo son cada vez más comunes en turbinas eólicas en áreas de difícil acceso. Para facilitar los mayores requisitos de par resultantes de la operación a baja velocidad, estas máquinas son voluminosas, aumentando considerablemente el tamaño y la masa de la góndola en comparación con sus contrapartes. Este documento detalla, por lo tanto, la optimización estructural del rotor de la Turbina Eólica de Referencia de 15 MW de la Agencia Internacional de Energía a través de la Optimización de Parámetros y Topología de manera iterativa e incluyendo miembros estructurales adicionales, considerando su rendimiento mecánico, modal y térmico. Con la temperatura encontrando un impacto significativo en la integridad estructural de las máquinas de accionamiento directo de varios megavatios, se llevó a cabo un análisis de Dinámica de Fluidos Computacional para mapear la temperatura de la estructura durante la operación e informar un análisis subsiguiente de Método de Elementos Finitos. Este proceso, novedoso para este documento, encontró que las estructuras optimizadas topológicamente superan térmicamente a las estructuras optimizadas paramétricamente y que se pueden emplear disipadores de calor para reducir aún más la deformación. Por último, se utilizaron técnicas de diseño generativo para optimizar aún más la estructura, reduciendo su masa, deformación y tensión máxima, y ampliando su rango de operación. Este estudio llega a varias conclusiones clave, demostrando que se pueden lograr reducciones significativas de masa mediante la eliminación de áreas de geometría de pared de cilindro, así como mediante la implementación de soportes estructurales y técnicas de optimización paramétrica y topológica iterativas. A través de la flexibilidad que otorga, se encontró que el diseño generativo es una herramienta poderosa, proporcionando mejoras adicionales a un diseño ya eficiente, pero complejo. Se encontró que los disipadores de calor reducen las temperaturas estructurales del generador, lo que puede resultar en menores requisitos de enfriamiento activo mientras proporcionan soporte estructural. Por último, se confirmó la relación entre el aumento de masa y el aumento del impacto financiero y ambiental del rotor.