本课题顺应国内风电市场的发展趋势,设计了一个3.0兆瓦风力机叶片。叶片气动外形设计采用MATLAB软件遗传算法进行编程,通过对各截面翼型上弦长、扭角等参数的优化计算,得到了能使功率系数达到预定目标的优化设计结果。并考虑结构和制造工艺性要求,对设计结果进行适当修正,利用三维设计软件UG对3.0兆瓦叶片进行了三维实体建模。本文还采用GH BLADED软件对叶片气动性能和载荷进行计算,得到了3.0兆瓦叶片在所有工况下各截面上承受的极限载荷。叶片结构设计根据该极限载荷采用MATLAB软件编写结构铺层计算程序,得到叶片各截面处的铺层厚度。并考虑工艺性要求对结构铺层进行了适当修正,从而实现了叶片的结构设计。另外,根据叶片各截面挥舞方向的刚度分布和BLADED软件计算得到的挥舞方向弯矩,利用工程材料力学中经典的梁变形与载荷关系式,求解得到叶片的预弯曲线。本文基于我国三类风场条件,通过气动与结构设计实现了3.0兆瓦大型风力机叶片的研制。文中的设计方法和研究结果,对独立研发兆瓦级大型风力机叶片具有一定的理论意义和工程应用价值。