随着地球上可利用的常规能源的日渐匮乏，“能源危机”越来越引起人们的重视。为满足人们的日常生活和工业生产对能源的需求，人们迫切需要开发出新的、清洁的、可再生能源。风能是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源。有着巨大的发展潜力和广阔的应用前景。风力发电将成为世界电力发展的潮流和趋势。风力机在风力发电中得到广泛的运用。叶片是风力机最为关键的构件之一，其设计的好坏直接关系着风能的利用效率和风力发电的经济效益。　　本文基于动量叶素理论，以各叶素的风能利用系数最大为优化目标，利用MATLAB优化工具箱对200kW水平轴风力机叶片进行编程并求解，并对设计结果进行插值和拟合，得出合理的叶片外形数据。同时考虑叶尖损失系数、轮毂损失系数对叶素理论进行了修正，并结合葛劳渥特理论和叶栅理论对叶片进行气动性能及载荷计算。采用简化设计方法对叶片进行初步的结构设计，得出叶片各段剖面的厚度，运用玻璃纤维复合材料对叶片进行铺层设计。利用MATLAB将叶片各截面的二维翼型数据转换为三维空间坐标，在ANSYS中建立风力机叶片的有限元模型，并对其进行结构动力学分析，得出叶片应力随时间的变化曲线，并结合Tsai-Wu强度准则对应力最大时的叶片进行强度校核。最后计算出叶片的固有频率和振型。　　研究表明，采用叶片结构的简化设计法和在ANSYS中直接建立叶片有限元模型的方法简便可行，易于施加载荷及边界条件，提高了计算分析的效率，可以应用于各种工况下风力机叶片的计算分析。经过动力学分析可知叶片在运行时满足强度要求，并且不会发生共振，为进一步的研究提供了一定的借鉴意义。