随着人类对能源需求的日益增长，绿色能源，尤其是风资源越来越受到人们的关注。虽然人类对水平轴风力发电机的研究已经有一段时间，但是关于垂直轴风力发电机的研究还处于起步阶段。本文旨在研究H型垂直轴风力发电机叶片的复合材料铺层结构的优化和设计，从而得到结构更合理、质量更轻并满足强度要求的叶片。本文采用空气动力学相关理论对垂直轴风机的叶片进行气动载荷的计算，获得不同位置的气动力载荷，之后运用Matlab软件对翼型剖面进行剪流分析和计算，获得最优的剖面结构。在腹板位置优化的基础上，首先确定各角度下基本铺层的铺层数，再结合遗传算法，通过Matlab编写程序对这种结构下的复合材料叶片铺层顺序进行优化，最终得到最优的叶片铺层结构。结果表明，采用这种方式的铺层优化对具有层压板结构的垂直轴风机复合材料叶片是有效的。最后，通过逐步减少单层厚度的方法使垂直轴风机叶片具有更轻的质量，并通过整机的有限元计算和分析，确保优化后的叶片结构能满足强度要求。计算结果表明即使在应力集中情况下，叶片各铺层仍能满足强度要求不破坏，达到了预期的优化要求。