机翼前后缘柔性机构的应用研究已成为飞机设计的热点,与传统机翼相比,自适应机翼能够实现前后缘结构的连续形状变化,这种机翼可随飞行条件的改变自动改变机翼的形状,进而提高飞机飞行性能。当前,对于机翼前后缘柔性机构的拓扑优化研究多以各向同性材料为主。相比于各相同性材料,纤维增强复合材料因其材料性能优越,应用广泛,采用复合材料设计的机翼前后缘柔性机构在结构轻量化和工程应用等方面将更具有优势。本文首先对柔性机翼的发展史以及国内外研究概况做了简单的介绍。然后重点研究了连续体拓扑优化的原理,分别讨论了单相多相材料刚性和柔性结构拓扑优化插值模型,并建立拓扑优化数学模型,详细介绍了拓扑优化过程中存在的一些数值不稳定现象及处理方法。第三,介绍了离散材料优化(DMO)法的基本原理,以DMO法为基础,与交替主动相变量算法相结合对复合材料刚性和柔性结构进行了拓扑优化设计。最后以NACA2418标准翼型前缘为研究对象,基于离散材料优化(DMO)法分别对单相材料和复合材料机翼前缘柔性机构进行拓扑优化设计。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,采用离散材料优化插值方案建立数学模型,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,将得到的三维几何模型导入Hyperworks软件进行仿真分析,验证该方法的可行性。