可变体飞行器通过改变自身的气动布局,能够实现在各种不同飞行条件下和飞行任务中最大限度地提升飞行器的气动性能,而气动布局的改变可以在飞行器的很多位置实现,包括机身、机翼、引擎和尾翼等部位。其中可变体机翼因为能够直接影响到飞行器在特定飞行环境下的性能而成为可变体飞行器中比较重要的发展方向,也是目前可变体飞行器研究中的重点方向。　　 鉴于可变体飞行器的诸多优点,以及近年来智能材料,自适应结构,控制技术,计算机技术的迅猛发展,美国等西方发达国家先后投入大量人力物力开展该领域的研究,并主要偏重于可变体飞行器的实验研究；先后已经提出多种可变体机翼的结构,其中有的已经在无人机、小型飞行器等平台上得到了实现；在国内,总体来说可变体飞行器方面的研究尚处于起步阶段,随着相关研究的不断深入可变体机翼的研究已经逐渐受到了越来越多的重视。　　 可伸缩机翼是实现机翼变形的一种结构形式,本文利用非线性动力学建模、理论分析和数值仿真方法,对可伸缩机翼在超音速气流中的非线性动力学特性进行研究。文中使用的研究方法和得到的结论对于开展可变体飞行器的理论分析和实验研究具有重要的参考价值和指导意义。　　 本文以轴向具有一定运动速度的复合材料层合悬臂梁为可变体机翼的简化力学模型,研究了三种情况下可变体机翼的非线性动力学特性:(1)不考虑剪切效应的欧拉伯努利梁；(2)考虑一阶剪切效应的铁木辛柯梁；(3)考虑Reddy高阶剪切效应的梁模型。首先利用Hamilton原理和von Karman大变形理论建立可变体机翼的非线性动力学方程；由一阶活塞气动理论计算了机翼在超音速流中所受的气动载荷,并考虑了线性阻尼的影响:将得到的运动方程无量纲化；利用Galerkin方法将得到的无量纲方程进行离散。利用Matlab软件对可伸缩机翼动力学方程进行数值模拟。为了研究轴向运动速度对可变体机翼在机翼伸缩过程中的动力学行为的影响,针对每一种模型分别考察了不同伸缩速度条件下可变体机翼的非线性动力学响应,并对所得到的数值结果进行了讨论,论文主要结论有:　　 (1)机翼由10米伸展至20米时:外伸速度较低时,机翼在不同外伸速度下的振动趋势基本一致,振动先快速增大再逐渐降低,且外伸速度越快,振动的振幅越低;当速度较大时,系统则会一直处于不稳定状态直至进入发散状态。　　 (2)机翼由20米伸缩回至10米时:各种回收速度对应的机翼的振动基本相同,在机翼回收的过程中振动逐渐减小,但是整个过程中振动的振幅非常大。　　 (3)机翼由2米伸展至4米时:对应外伸速度的不同,可伸缩机翼表现出来的动力学现象也不同；速度较慢时,机翼作衰减振动；速度较高时,机翼处于颤振状态;当外伸速度足够大时,机翼会处于发散状态。　　 (4)机翼由4米缩回至2米时:回收过程中,机翼的振动会先减小再增大；对四种不同回收速度情况的数值模拟结果表明机翼回收过程中振动的振幅大小与回收的速度之间没有直接的关系。