大展弦比机翼构型是适用于高空长航时无人机的主要布局形式。机翼是飞机产生升力的主要部件,同时其重量在全机结构重量中占据较大比重。机翼的性能直接影响飞机整体性能。通过在机翼壁板构型设计上采用基于格栅结构的加筋形式,可以有效减轻机翼结构重量,并改善机翼性能。为此,本文基于有限元方法,对采用格栅加筋壁板的大展弦比机翼进行了结构优化设计,全文主要工作如下:1)研究了采用格栅加筋壁板的大展弦比机翼的设计方案,针对其特性确定了参数化建模和分析方法。确定了机翼总体方案,实现了气动模型和结构模型的参数化,研究了大展弦比机翼上壁板的格栅加筋形式和布局、气动载荷的计算及其在结构上的加载方法。2)对采用格栅加筋壁板的大展弦比机翼进行了优化计算。先根据设计经验从多组尺寸数据中选取一组结构单元尺寸作为初值,再基于有限元方法对算例模型分别进行静力分析和稳定性分析,验证结构尺寸初值的合理性。定义优化问题,在MSC.Patran&Nastran软件的优化模块中,基于序列二次规划优化算法,对26个加筋方案完成了结构优化计算,在机翼满足强度、刚度和稳定性等约束条件的情况下,尽量减轻结构重量。3)确定了大展弦比机翼颤振分析的方法和流程,应用MSC.Patran&Nastran中的Flds模块对26组优化后模型进行了颤振分析,得到了对应的颤振速度、频率和振型,验证了优化结果颤振速度的合理性。