无轴承旋翼系统主要依靠桨毂根部柔性梁的弹性变形来实现翼型段桨叶的挥舞、摆振和扭转运动,从而可简化旋翼结构,提高系统维护性和操纵性能。然而,无轴承旋翼系统在简化旋翼结构提高旋翼性能的同时,也会带来显著的气弹动力学稳定性问题,给其动力学设计尤其是根部柔性梁的动力学设计带来很大的挑战。本文以无轴承复合材料旋翼桨叶为主要研究对象,通过对给定设计目标下某无轴承旋翼桨叶的动力学设计,建立了一套完整的无轴承旋翼桨叶动力学设计方法。首先将复合材料桨叶简化为复合材料盒型梁,采用ABAQUS软件重点研究了不同铺层方式带来的弹性耦合对复合材料盒型梁静变形和固有频率的影响。而后,采用VABS剖面刚度计算方法研究了不同铺层方式和铺层角对复合材料柔性梁剖面刚度系数的影响规律。在对复合材料盒型梁准确建模、VABS分析铺层角对柔性梁刚度影响的基础上,采用ABAQUS软件建立了无轴承旋翼桨叶有限元仿真动力学设计方法,并给出了给定设计目标条件下满足频率和强度要求的无轴承旋翼桨叶设计方案。在无轴承复合材料旋翼桨叶有限元仿真与设计的基础上,采用中等变形梁理论,基于Hamilton原理,建立了无轴承旋翼桨叶的动力学结构模型及固有频率和振型的计算方法,并将此有限元计算方法与有限元仿真方法进行了比较。最后采用建立的有限元计算方法,研究了柔性梁刚度的改变对无轴承旋翼桨叶固有频率的影响。本文所建立的两种无轴承旋翼桨叶动力学设计方法可用于实际无轴承旋翼桨叶的动力学设计,得出的一些结论也可为无轴承旋翼桨叶的动力学设计提供参考。