在跨超声速风洞中,喷管段是使试验段获得设计马赫数,保证流场均匀的重要部段。在可变马赫数喷管出现之后,世界各国一直致力于提高喷管的流场品质和运行可靠性,以及如何降低喷管建造成本。　　本课题的主要研究内容是设计出一套能够成型出四种不同马赫数型面的多支点单驱动半柔壁喷管,并对其进行多体动力学仿真研究,实现最高马赫数(M1.3)下仿真型面与气动设计型面之间最大误差在±0.05mm以内的要求。　　按照曲率连续的方法设计二维喷管的气动型面曲线,可以让柔板尽可能的与气动型面重合。通过计算,合理选择柔板的厚度、支撑点间距和支撑点到柔板中性面距离。在分析了支撑点运动轨迹后,采用平面连杆机构设计方法设计出一套多支点单驱动机构。并在MSC PATRAN/NASTRAN中生成柔板模态中性文件,导入到MSC ADAMS软件中,建立参数化的喷管机构模型,运用刚柔耦合动力学理论对机构进行仿真研究。通过分析柔板成型后型面与气动设计型面之间误差超出设计要求的原因,以及气动型面曲线曲率转折点分布,对支撑点布置进行了改进。并采用随机方向法对支撑机构进行了优化设计,减小了支撑杆与柔板法线之间的角度,降低了支撑铰链对柔板的附加弯矩。　　本课题中通过多支点单驱动半柔壁喷管的设计和仿真研究得出结论:使用单一驱动原件可以精确实现喷管多种型面的成型。这种将复杂机构设计与喷管设计相结合的方法,为以后的喷管设计提供了一种十分有效的途径。由于这种喷管大大减少了控制点的数量,提高了风洞运行可靠性,降低了喷管建造成本,在今后的大型跨超声速风洞建设中具有非常重要的工程应用价值。