无轴承旋翼挥舞、摆振和扭转运动是通过复合材料柔性梁弯曲和扭转变形来实现的。本文基于无轴承旋翼动力学特性要求,结合层合板梁理论研究,对无轴承旋翼柔性梁结构动力优化进行研究。本文主要工作内容如下:1、结合旋翼动力学理论和梁结构有限元计算公式,建立弹性桨叶稳态响应计算模型,利用Mathematics,进行了求解计算。选择旋翼总体设计参数,计算其固有特性,验证所选参数的有效性。2、推导复合材料梁的固有特性计算公式,并用Matlab编程,分析计算模型梁的固有特性,其结果与ANSYS分析计算结果对比,验证计算公式的合理性。改变桨毂半径、旋转速度、复合材料铺层角,研究其对层合板梁固有频率的影响。3、对复合材料结构力学特性以及铺设过程进行分析研究。采用ANSYS ACP模块对复合材料结构部分进行模型处理。建立完整单片桨叶算例模型,分析柔性梁复合材料参数对整个桨叶动力学特性的影响。4、对柔性梁挥舞段、摆振段进行三维参数化处理,以柔性梁参数化尺寸、复合材料铺层角、铺层数为设计变量,旋翼动力学要求、基面尺寸参数要求作为约束条件,总重量最轻作为目标函数,建立结构动力优化模型。5、建立优化计算模型,选择Screening和NLPQL优化算法组合进行优化计算,得到其灵敏度分析结果和优化结果。对所得结果进行分析,验证优化模型的有效性。