综合考虑长直机翼的几何非线性和外挂与机翼连接处的结构非线性,建立了长直机翼带外挂系统的气动弹性力学模型。采用非定常气动力,根据Hamilton原理推导了长直机翼带外挂系统的运动微分方程,通过数值模拟研究了系统的气动弹性响应及其稳定性。结果表明:随流速的增加,系统呈现出复杂的响应,翼尖扭转角先后经历了极限环振动、拟周期运动、混沌运动、周期运动,最后系统出现屈曲现象。

通过对气动非线性和结构非线性的几何非线性问题进行研究,结合型号经验,提出考虑非线性效应的大型客机静气动弹性载荷设计方法,建立了基于曲面涡格的曲面定常气动力模型和非线性有限元模型,结合曲面样条插值实现了气动模型随结构变形的自适应,即载荷的随动加载。对某大柔性客机进行静气动弹性载荷分析表明,考虑几何非线性效应的弹性载荷与线性弹性载荷有较大差异。