风力机是一个机械、流体、控制等多学科耦合的复杂系统。如何在设计之初建立准确的风力机整机动力学模型,模拟风力机在正常运行状况下的性能就显得尤为重要。后掠叶片是一种外展段积叠线向叶片尾缘方向弯曲的风力机叶片,与直叶片相比,后掠叶片能够实现更低的载荷和更高的风能利用率,但该类叶片在结构上弯扭耦合突出,气流三维流动现象明显。本文利用不同学科建模软件各自的优势,分别建立结构模型和气动模型,通过联合仿真的方式完成风力机气弹耦合分析模型的搭建。并实现了准确模拟风力机在运行环境中的气弹耦合效应。研究工作为设计安全可靠、高效发电的后掠型风力机并使机组维持安稳高效的运行状态提供了仿真数据支撑,具有较重要的工程应用价值。本文的主要研究内容如下:（1）以10兆瓦级风力机为研究对象。通过多体动力学分析软件搭建风力机的刚-柔耦合多体动力学模型,采用“超级单元法”,将后掠叶片、塔架、主轴以及后掠型风力机整机离散多体动力学系统,并对后掠叶片以及后掠型风力机整机进行特征值分析,验证本文建立的风力机多体模型的有效性和准确性,并在此基础上搭建叶片及后掠型风力机整机的结构模块。（2）基于升力线理论在MATLAB中建立适用于后掠叶片的气动载荷计算模型,该模型具有较好地三维流场分析能力,能准确地模拟后掠叶片的结构非线性以及弯扭耦合特性,并进行气弹耦合分析计算;集成后掠叶片的气动载荷计算模型并在Simulink平台中建立联合仿真的气动模型。（3）集成结构模块和气动模块。基于联合仿真原理,分别定义结构模块和气动模块的输出接口,在MATLAB的Simulink仿真平台中完成集成组装,建立联合仿真控制框图,通过内存共享和统一积分步长的方式,实现结构模型和气动模型的交互式耦合计算。（4）通过联合仿真模型模拟计算大型后掠型风力机在5～25m/s风速、随机风速及阵风等风况下的动力学响应,分析后掠型风力机的功率特性和气弹响应特性,并对后掠型风力机在运行时的结构变形、运动特性与参数影响规律进行研究。本文通过联合仿真的方式建立起大型后掠型风力机的仿真分析模型,在提高大规模大变形复杂结构模型建模速度的同时,也取得了较好的分析计算精度。同时本文的工作,为大型风力机的优化设计与在复杂风况下的动力学响应分析,提供了行之有效的数值计算方法和分析途径。