相比与传统飞行器,飞行在天空中的现代飞行器如果拥有自适应机翼,就可以轻松的应对各种空中环境变化,主动的去改变飞行状态适应飞行状况,使机翼可以自动的弯曲、扭转、伸缩和变后掠角等变形,以便飞行器达到最优的续航和机动性能。与传统的人工操纵舵面相比较自适应飞行器机翼可以实现更佳的机动性、更大的荷载能力、更小的整机比重和卓越的续航能力。现代智能自适应飞行器机翼外形结构的改变不仅需要相应的驱动力和驱动机构,也需要具有较强荷载能力的蒙皮结构作为支撑体。目前国际上普遍使用的机翼蒙皮无法满足荷载和大变形两方面要求,并且其抗振能力需要进一步提高,成为新型飞行器研究关注的焦点和重点。本文基于课题组的国家级自然基金课题(编号：51075380)“超弹性蒙皮结构的优化设计、变形机理研究”,同时人们越来越重视将蜂窝芯结构应用于超弹性蜂窝芯单元蒙皮结构的科学研究。传统的蒙皮结构存在不足,针对负泊松比六边形蜂窝芯的结构特点以及当今蒙皮的结构缺点,采用柔顺蜂窝芯布局应用于超弹性蒙皮蜂窝芯结构设计中,希望能够完成集变形能力、结构刚度、轻质和抗振等方面全航程性能俱佳的自适应机翼蒙皮结构。而负泊松比六边形蜂窝单元结构作为超弹性蒙皮的核心部分,对其结构性能的研究成为超弹性蒙皮研制的首要问题。本文中,对负泊松比六边形蜂窝芯结构的单元尺寸参数进行多目标优化。以提高蜂窝芯结构抗振能力和尽可能减小其结构质量为研究目标,运用响应面理论经典数学模型,建立了蜂窝芯结构的低阶模态固有频率的近似显式表达式；采用加权系数法对各个目标加以一定的权重系数,将固有频率和结构质量的多目标优化问题变化成为单目标优化问题,最后应用遗传算法对其进行单目标优化。具体算例表明,参数优化后的蜂窝芯结构固有频率较大的提高,结构质量相应的减小以蜂窝芯单元结构尺寸的多目标优化设计为超弹性柔顺蜂窝蒙皮布局设计提供了良好的基础。本文首先分析了智能变形飞行器和自适应机翼的概况和国内外研究现状,并对几种可变形蒙皮进行了简要分析,着重分析了本文的研究基础和重点——负泊松比六边形蜂窝单元结构,本文所有研究内容以此为研究对象展开,列出了研究内容和框架,奠定了论文的研究意义和地位。然后基于响应面法对蜂窝结构固有频率建模,对响应面法的相关原理和技术进行了厘清,通过响应面经典数学模型推导了响应面系数的数学模型,进而为后续固有频率数学模型的推导奠定了基础。并给出了由响应面方法建立的数学模型检验方法：对响应面数学模型推导过程中使用的试验方法——正交试验法——地行了分析和实际应用。用有限元进行蜂窝单元模态仿真分析,分析了有限元方法的基本原理和有限元软件ANSYS的基本原理和基本操作。使用有限元软件ANSYS对负泊松比六边形蜂窝芯单元结构进行了参数化建模,并用正交试验数据进行了仿真分析,得到了一阶固有频率值,并推导出蜂窝芯单元尺寸参数与一阶固有频率关系的数学模型。最后用遗传算法对蜂窝芯单元结构尺寸参数进行多目标优化,基于MATLAB遗传算法优化工具箱对经典遗传算法的不足进行了改进,将固有频率数学模型结合质量数学模型两个目标进行多目标优化,得到了很好的优化数据结果,结构质量相应的减少,固有频率有了很大的提高。新的负泊松比六边形蜂窝芯单元结构尺寸为超弹性蜂窝蒙皮结构设计提供了很好的依据。