在飛具結構（Flight Vehicle Structure）設計中，結構之重要牽涉飛具本身性能甚
巨，因此飛具結構之輕量化實為提升飛具性能不可或缺之研究方向。─般機翼結構受
力較為複雜，尤其是在空氣動力負荷下，結構會產生振動，再次影響空氣動力之分佈
，如此反覆作用，若結構振動在某一飛行狀況下愈來愈嚴重，則此時之速度即所謂顫
振速度，因此，如何設計機翼結構提高顫振速度，同時要求其設計重量最少，乃為本
文主要研究之課題。
一般而言，機翼結構之設計與空氣動力之行為，如次音速，穿音速及超音速等皆有相
當之差異；本文將針對次音速情況，以機翼之厚度為設計變數，機翼重量為目標函數
，顫振速度及機翼最小厚度為限制條件，利用最佳化理論尋求機翼結構輕量化設計。
顫振速度之計算包括結構動力及空氣動之分析；基於計算量過於龐大，實際箱型機翼
結構於本文中採用等效勁度之板理論來模擬；利用有限元素法來作結構分析，至於空
氣動力之分析則採源沒偶格網法（Doublet Lattice Method），進而結合結構動力及
空氣動力之分析，推導出顫振運動方程式（V-G Method）。
至於輕量化設計理論，本文採用⑴數學規劃法：（i ）Lenear Extended Penalty F-
unction Method，（ii）Augmented Lagrange Multiploer Method，（iii ）Modif-
ied Method of Feasible Directions ，（２）最佳準則法：Optimality Criterion
Method；本文針對在相同的顫振速度及機翼最小厚度為限制條件下，尋求機翼結構系
統之輕量化設計；由數值結果顯示經過最佳化程序所得之機翼結構設計重量可大幅度
減輕。
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