通过对以上已有的风机叶片设计过程和优缺点的分析，我们不难看出风机叶片设计过程的难点在于形状设计和结构设计之间的关系的处理，或者称叶片设计过程的民主化问题（Design democracy）［4］，即如何在形状设计和结构设计众多的设计参数中合理的选出优先的优化参数和优化目标。形状设计和结构设计是相互制约的两个过程，如果形状设计在完全不考虑结构设计的情况下进行，其结果很可能无法在结构上得以实现；而如果在形状设计阶段过多的考虑结构设计，则又会因计算复杂度的激增而影响工程可行性。
本文在对原有三种设计方法研究的基础上，综合考虑设计结果的优化、设计难度、运算量、工程可行性、软件实现等因素，最终提出了结构优先的设计方法。
2 结构优先的叶片设计方法
结构优先的叶片设计方法的主要思路是通过给叶片的形状设计制定以叶片形状作为描述参数的叶型规则，将那些对叶片形状设计有重大影响的叶片结构设计相关的决策分析工作，提前到叶片的形状设计之前进行，以便在叶片的形状设计过程中克服结构设计可能存在的主要难点，从而获得更接近全局最优的设计。
该方法是以传统的先形状后结果的设计方法为基础的，其设计步骤如下
1） 设计前提明确叶片设计的基本的前提，包括材料、工艺、风力资源、工作环境等，尤其是要明确该前提与现有设计之间的关系；
2） 结构分析基于结构分析，获得在以上前提条件下“结构优良叶型”的特征；
3） 形状设计将“结构优良叶型”的特征用叶型参数表达，作为形状设计的约束条件，进行叶片形状设计；
4） 结构设计以叶片形状设计的结果为基础，进行叶片结构设计；
5） 结果调整对设计结果的确认和调整。
3 案例材料的革新——竹层积材
3.1设计前提新材料的引入
在进行叶片设计的过程中，材料的选择对于降低成本，提高性价比是很重要的步骤。由于传统的设计过程第一步只考虑叶片形状设计，却忽略了叶片形状设计给结构设计和造价上带来的困难，因而不得不采用性能优良但价格昂贵的碳纤维作为主要材料。碳纤维昂贵的价格和目前的供应不足不利于叶片结构设计最小化成本的优化目标，研究人员已经开始探讨关于碳-玻璃混合纤维（Carbon Glass fiber hybrid）的可能性［5］，除了广泛采用的碳纤维和玻璃钢叶片，天然木材也是叶片制造的可选材料。
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