叶片作为风力机核心的捕风部件，其成本约占整机的20%~30%。复合材料在风力机的应用归根结底是在叶片上的应用。单向增强的玻璃钢纤维和碳纤维单位质量轻，结构性能好，在大中型风力机叶片应用中备受欢迎。如何更好地平衡其气动性能和结构性能，一直是国内外学者致力研究的攻关课题。因此，本文在快速建立叶片有限元模型基础上，考虑层合板纤维铺设角度对结构动态特性的影响，做了以下研究分析：（1）基于BEM理论，同时考虑叶尖和轮毂的损失，计算每个叶素截面轴向干扰系数和周向干扰系数，这两个因子是气动外形设计的关键。在Matlab中实现原始翼型坐标到空间坐标的转换，然后编写相关APDL的3D建模文档，快速建立有限元模型。（2）基于经典层合板理论，重点分析层合板弹性常数和纤维铺设角度的关系，并推导了复合材料属性等效法的计算原理，为后续动态分析提供了理论支撑和依据。（3）根据叶片铺层厚度不同，给出了不同区域、梁帽和腹板的铺层方案。进一步研究了两种材料属性赋值方法下叶片的固有模态，考虑预应力作用下，详细分析了不同纤维角度、不同转速和叶片固有频率的关系。并分别和文献、叶片实际生产厂家的同一功率标准叶片模态对比，与前者相比，一阶频率相差3.8%，与后者相比，一阶频率相差6.87%，由此可知，叶片的预设计和分析正确。绘制叶片坎贝尔图，直观形象校核叶片共振情况，结果表明是安全的。（4）流-固耦合（FSI）可获取作用在叶片上的瞬时风载荷压力值，进而可准确地实现对叶片受力变形和屈曲分析。本文基于流-固耦合效应下，叶片固有模态频率值变小了4.67%，表明流体有缓解受预应力作用下叶片变形的能力。