螺旋桨作为船舶的主要推进装置，与其他类型推进装置相比，其推进效率高。近年来，复合材料螺旋桨研究成为热点，受到广泛关注。本文主要分析了均匀来流情况下，复合材料螺旋桨的水动力性能和变形、应力分布等性能，结合计算流体力学方法和有限元法，提出了一种计算复合材料螺旋桨流固耦合问题的数值方法。在回顾和总结国内外关于复合材料螺旋桨研究工作的基础上，本论文采用流固耦合数值模拟方法，研究复合材料桨的流固耦合特性。在第三章中，采用脱体涡模拟（DES）和雷诺平均方法（RANS）模拟螺旋桨水动力性能，采用不同网格密度研究了模型的网格依赖性，获得详尽水动力信息，并对两种湍流模型的计算结果进行比较。结果表明：在较低进速系数情况下，由于流动存在分离，采用DES方法能获得比RANS方法更为准确的计算结果；而在其他进速系数情况下，DES方法和RANS方法的计算精度相当，但是DES方法可以获得比RANS方法更为精细的流动信息，更能真实反应流动的复杂特征在第四章中，将计算流体力学方法和有限元方法相结合，对VP1304复合材料螺旋桨非定常流固耦合性能进行研究，设计三种不同复合材料铺层，并分析不同铺层设计对螺旋桨水动力性能、压力分布、桨叶变形和应力分布信息等的影响规律。结果表明，复合材料螺旋桨敞水性能与刚性螺旋桨基本接近，但由于复合材料密度较金属材料为小，复合材料螺旋桨减重明显。考虑到大侧斜的螺旋桨桨叶更容易产生大的变形，对螺旋桨性能影响更明显。对72度大侧斜螺旋桨DTNSRDC4383进行复合材料铺层设计，并进行流固耦合性能进行研究。考虑正交对称铺层和±45°均衡对称两种铺层方式，计算并对比分析了二者的水动力性能、尾流场特性、几何变形规律以及应力分布特征等问题。计算结果表明：复合材料螺旋桨水动力性能要优于刚性桨，两种铺层方式复合材料螺旋桨性能各有优劣。