● 摘要
现代大型飞机一般采用大展弦比后掠机翼，机翼在亚音速飞行的条件下具有弯扭耦合特性，由此产生的气动弹性问题在现代大型飞机设计与优化当中是一项重要的关键技术，作为飞机最主要的升力面，大型飞机的机翼通常具有采用翼下吊挂发动机、安装翼梢小翼、采用复合材料铺层等技术特点，因此，非常有必要对此类大型飞机机翼翼梢装置和复合材料机翼进行气动弹性分析。本文基于亚音速飞行的大展弦比后掠机翼，参照已在商业运行机型的三种翼梢装置形式（融合式小翼、涡扩散器、双片式小翼）建立结构模型，分别计算了不同参数条件下有无翼梢装置情况下的结构颤振特性和弯矩、剪力、扭矩等气动载荷特性，并从气动弹性角度分析了每种小翼结构形式下不同根梢比、倾斜角对模型飞行载荷和气动弹性特性的影响趋势，以期为该类飞机翼梢小翼的设计提供参考。此外，鉴于参考机翼模型的蒙皮采用了最先进的复合材料结构和工艺，本文分别针对层合板的铺层比例、纤维铺层参考方向进行参数调整，研究了机翼气动弹性特性随各铺设参数的变化趋势，可为后续的机翼铺层设计提供参考。