现代大型民用飞机在概念设计阶段需要对机体弹性的影响进行充分考虑。本文利用气动和结构各自学科的工程方法对大型民用飞机概念方案进行气动弹性建模与计算,利用全速势方法进行初步气动载荷分析,利用亚声速偶极子格网法进行非定常气动力的计算,利用梁架模型和刚度缩比方法对结构进行初步建模,利用统计方法计算得到各结构部件的分类重量并在结构模型中完成质量分配,形成可用于概念方案阶段静气弹载荷分析、颤振分析的气动弹性模型,并以大型民用飞机为算例进行分析研究,得到结构弹性对于全机气动特性、变形以及颤振特性的影响。

采用气动力/热/结构耦合的方法对高速细长体飞行器结构热静气动弹性问题进行了研究.为保证耦合计算精度,达到准确预测热气动弹性特性的能力,气动力和气动热计算采用CFD数值模拟方法,热应力和热变形计算采用有限元方法并通过热考核试验验证.以该简单细长体飞行器模型为研究对象,对其热静气动弹性特性进行了计算与分析,计算结果表明:CFD/CSD耦合可准确模拟热气弹问题,且气动加热造成结构温升不均衡是结构变形的主导因素,力热耦合静气弹变形与单纯受力分析变形形式不同,对飞行器气动特性影响规律不同.准确预测飞行器热气动弹性特性对飞行器结构设计十分必要.

提出了一种在方案阶段能快速准确预估飞机设计机动载荷的简捷计算方法。通过静气弹理论计算飞机的气动导数，以气动导数、操纵特性和质量特性为输入对飞机进行了机动模拟，得到各运动参数的时间历程，最后用涡格法计算出部件的分布载荷。将本文的计算结果与后续的传统方法计算结果进行比较，结果表明该方法是准确可靠的，能满足方案阶段飞机设计的载荷需求。该方法在方案阶段能有效克服传统方法需要大量的风洞试验得来的气动特性数据和压力分布数据的不足。本文的方法只需要较少的输入参数就可以进行，可在型号研制中节省时间，加快研制进度。

机翼在飞行过程中会受到静气弹作用而发生变形.为研究机翼结构在进场过程中的受力变形分布,以及变形结构对缝翼远场噪声的影响,采用单向流固耦合的方法研究了带缝翼半机翼模型在气动力作用下的静气弹变形,并分析了变形结构对缝翼远场噪声的影响.结果表明:机翼在静气弹作用下会产生扭转及位移变形,该变形在一定程度上会影响缝翼远场噪声.