基于本文建立的模拟半梁式全金属SU-27机翼模型,用等刚度设计方法建立半梁式半复材、全复材的模拟SU-27机翼模型。用软件ABAQUS分别采用其中的三角形以及四边形壳单元对在同种气动外形和载荷下的全复合材料机翼、半复合材料机翼、全金属机翼进行有限元分析,研究位移和应力的收敛情况。最后进行机翼的失稳分析,通过逐渐加厚失稳区域的方法来提高机翼的临界失稳载荷以满足设计载荷,计算满足稳定性条件的机翼的应力及位移。数值计算表明:位移收敛速度较快,应力收敛较慢,用不同类型单元和逐渐加密有限元网格对收敛判断是必要的。半梁式机翼的失稳区域主要集中在蒙皮部分,满足稳定性要求的机翼的位移明显减小。还有,半复材机翼比全金属机翼减重36%左右,全复材机翼比全金属机翼减重42%左右。最后,根据整体-局部1,2-3高阶理论求解受正弦载荷的不同跨厚比的四边简支板的面内应力σ_ x和σ_ y,并与有限元分析软件ABAQUS的计算结果以及精确解进行对比。数值结果表明,当板的跨厚比小于20时,高阶理论的面内应力结果比ABAQUS的计算结果精确;当板的跨厚比大于20时,两者的结果比较接近。