以NACA2418标准翼型前缘为研究对象,提出一种基于离散材料优化(DMO)法的复合材料机翼前缘柔性机构拓扑优化设计方法。将离散材料优化(DMO)法与拓扑优化相结合,设计一种机翼前缘柔性机构来实现自适应连续变形,选定机翼前缘上10个离散点的实际位移与目标位移的偏差为目标函数,采用统一拓扑和多相材料优化的材料插值方案建立数学模型,最后用OC优化准则求解。利用MATLAB编程获得机翼前缘的拓扑结构,使用CATIA对拓扑结构进行三维建模,最后将得到的三维几何模型导入Hyperworks软件进行仿真分析。结果表明,机构可实现机翼前缘0°到9.3°的连续偏转,验证了该方法的可行性。

使用非线性ONERA气动模型对大展弦比柔性机翼进行颤振分析，将变形后的柔性机翼视为曲梁。基于曲梁的运动微分方程，结合非线性ONERA模型，建立了大展弦比柔性机翼的颤振分析模型。运用传递函数方法，将颤振微分方程转换为状态空间方程形式，通过求解复特征值问题，获得了大展弦比柔性机翼在非线性气动力作用下的颤振速度和颤振频率，得出了机翼线密度、展弦比、抗弯刚度和抗扭刚等因素影响下不同气动模型的颤振结果的差异。