随着世界各国经济的发展，能源缺乏的问题日益突出，风能作为一种清洁无污染的可再生能源，在人类目前所使用的各种能源中所占的比例越来越重。近几年我国的风能发电业发展到一定的规模，但是我国关于风力发电技术的研究落后于世界各国，尤其是风力发电机的关键技术。本文对风力发电机的关键部件叶片进行了研究。主要研究工作如下：　　 (1)结合国内外飞机制造设备的研究经验，针对风能叶片成型特点，提出了自己的铺放设计理念：逐层铺放，一步到位，设计了一台具有X、Y、Z直线运动和绕Z轴转动的铺放机，从而克服了采用整体环形铺放，最后进行修剪所造成的原材料浪费和增加修剪工序所带来的成型误差。　　 (2)根据风力发电机叶片设计理论，以最后输出电功率P=20kW为例设计风力发电机叶片。基于叶片基本特征参数，计算得到具体截面的型值点，对其进行三维坐标变换，利用通用办公软件Excel实现复杂的矩阵坐标变换，求出叶片各点的三维坐标；利用三维建模软件Pro/E进行实体建模，实现PRO/E和ANSYS的无缝连接，为下一步的有限元分析做好准备。　　 (3)依照飞机结构设计中的机翼及螺旋桨叶的铺层设计经验，结合风力发电机叶片空气动力学受力特点，以20kw叶片的设计为例，通过分析计算确定了一种铺层方案，利用ANSYS对铺层性能进行模拟分析验证，根据验证结果提出改进方案。　　 (4)本文基于气动弹性理论，通过动力学基本方程的建立，利用ANSYS有限元分析软件对叶片进行振动模态分析，可以很容易得到叶片的多阶固有频率和振型，结合叶片断裂的问题分析，为叶片的结构设计提供了参考依据。