风能作为一种清洁可再生能源,受到人们的广泛关注。风力发电技术较为成熟、可规模化开发,具有广阔的商业化发展前景。风力机的结构特性、动力学特性和稳定性等问题是风力机设计研究的关键。本文将风力机叶片简化为细长薄壁梁,首先研究了具有几何非线性的复合材料箱型薄壁梁的静变形特征,并以此为基础,将形状记忆合金(SMA)纤维埋入薄壁梁,进一步研究在温度的激励下SMA纤维对于薄壁梁变形特性的影响规律。对于薄壁梁静变形,首先基于变分渐进法(VAM)并结合层合复合材料宏观力学理论,导出薄壁梁二维任意截面刚度矩阵。然后给出薄壁梁的几何非线性方程具体形式,由虚功原理得出含有非线性分量的广义截面内力,并通过积分得出薄壁梁非线性平衡方程。最后采用Galerkin法对方程做近似处理,利用增量Newton-Raphson法对方程组迭代求解。针对两种典型截面薄壁梁进行数值分析,研究具有几何非线性的薄壁梁的静变形随载荷、铺层角等变化的规律,分析了非线性项对于变形的影响效果。对于具有SMA纤维主动驱动的薄壁梁,则由Tanaka的SMA应力应变关系和Lin-Rogers的线性化的相变动力学方程,导出在温度激励下SMA纤维诱发的轴力、弯矩和扭矩表达式,并将其作用到薄壁梁广义截面内力的线性分量上,得出相应的平衡方程。通过横向载荷作用下的具有SMA纤维的两种典型截面薄壁梁的数值计算,揭示了激励温度、SMA纤维含量、铺层角等参数对于薄壁梁非线性变形的影响。