风力机叶片一般置于多风沙地带，风蚀损坏严重，尤其是叶尖部位，对涂层的耐冲蚀性能要求高。涂层的屈服变形会使表面出现缺陷，进而在叶片旋转过程中加快涂层的风蚀过程。塑性聚氨酯是风力机叶片涂层的常用材料。本文对聚氨酯涂层冲蚀磨损因素进行初步理论分析，并以此为基础进行有限元模拟。数值模拟采用ABAQUS有限元软件，建立弹塑性冲蚀模型，利用Mises屈服准则，对沙粒冲蚀叶尖涂层的过程进行仿真，并将数值模拟的结果与理论分析对比。改变涂层厚度再次分析，初步选择层厚范围。结果表明：(1)沙粒正向冲击为涂层内部截面中心区域应力集中的主导因素，沙粒斜向冲击为冲蚀面发生塑性变形的主导因素；相同风速环境中，斜向加载更易导致涂层屈服变形。(2)涂层单元应力规律与应力波传播规律一致，初始位置涂层单元应力普遍大于截面内部单元应力；沙粒冲蚀速度的大小是涂层微观结构单元发生屈服的关键因素。(3)三粒子冲击下屈服变形的累积效应表现为：涂层整体外观特征为冲蚀面大位移塑性变形和褶皱，表面中心区域呈脆性断裂，涂层截面内部形成凸起的波浪变形带，出现长条形缺陷。(4)冲蚀理论的损伤特征与数值模拟结果的特征一致，验证了数值模拟结果的正确性和可行性；风蚀过程中涂层动态断裂方式为屈服变形之后的塑性断裂和冲击应力波引起的断裂;涂层最严重的风蚀环境为极限风速环境中,沙粒以斜向加载方式引起的冲击。(5)从力学性能考虑，将总厚度为3-6mm的涂层厚度范围进一步缩小到4mm。