● 摘要
本文研究内容分为三个部分：首先提出了垂直尾翼进行选型，经过有限元计算结果较好的定为CJ818的垂直尾翼型式，然后对垂直尾翼进行结构设计与优化，最后做了复合材料垂直尾翼与金属垂尾进行对比与复合材料开孔。在垂直尾翼选型方面，本文对垂尾后梁不同位置进行了比较，得出了比较合适的后梁位置；在对肋距选择方面，通过不同肋距的垂直尾翼的有限元分析，得出合适的肋距；另外还对正交肋排布与顺来流排布的垂直尾翼进行肋比较分析，得出正交肋排布受力更好。在垂直尾翼蒙皮和腹板厚度优化方面，以重量最轻为目标函数，得出最轻的金属垂直尾翼。另外还对复合材料垂直尾翼进行优化，发现复合材料垂直尾翼比金属垂直尾翼减轻很多。在复合材料尾翼设计方面，发现复合材料垂直尾翼在强度和刚度方面有优势，而且重量很轻。在对复合材料开孔应力分析发现，对复合材料开孔的加强很重要。