桨叶结构几何建模是直升机设计中的重要组成部分。长期以来,一直采用从剖面描述到组件工程图到三维几何模型的桨叶结构建模流程,然而,这种方法效率低,耗时长。针对这一问题,本文提出参数化方法实现桨叶组件定义,并在此基础上,对桨叶的自动化几何建模、结构剖面特性分析、结构优化设计进行研究,开发直升机桨叶结构参数化几何建模与剖面特性分析软件系统,从而支持一种新的桨叶结构几何建模与剖面特性计算方式。本论文有如下研究内容和创新点:(1)着重讨论了桨叶接头填块、翼型段大梁(文中亦称大梁)和翼型段后缘条(文中亦称后缘条)的参数化定义,基于剖面描述的方式,制定了具体的参数化定义方法,能够完整准确地表达上述组件信息。(2)对于复合材料桨叶复杂的内部结构,通过合理简化并基于相应的物理意义推导出复合材料桨叶剖面扭转刚度、挥舞刚度、摆振刚度、线密度等结构特性的解析表达式。这种方式能够充分利用本文提出的桨叶组件描述方法,实现了组件描述与剖面结构特性分析的无缝集成,通过实例验证表明该方法可行、有效。(3)研究了基于参数化定义的复合材料桨叶结构优化设计方法。以组件定义参数为优化变量,以剖面结构特性为优化目标,基于i Sight优化软件,实现了某模型桨叶的铺层结构优化。(4)以结构组件参数化定义方法为基础,综合应用几何造型理论及方法,实现了接头填块、翼型段大梁及后缘条的自动三维几何建模。(5)自主研发了直升机桨叶结构参数化几何建模与剖面特性分析软件系统,并利用该软件系统完成了某模型桨叶结构的参数化定义、几何建模和剖面结构特性分析。