大展弦比机翼构型是适用于高空长航时飞机的主要布局形式。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。通过在结构上使用具有可设计性的复合材料,可以有效减轻机翼结构重量,并改善机翼性能。为此,本文根据等效刚度方法,对大展弦比复合材料机翼的结构设计优化方法进行了研究,全文主要工作如下:1)研究了大展弦比复合材料机翼的设计方案,针对其特性确定了计算方法。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,根据经验公式估算了机翼结构重量,研究了气动载荷在结构上的加载方法,通过Isight软件搭建了大展弦比机翼气动结构计算流程模型。2)研究了复合材料加筋板等效方法应用于大展弦比机翼结构设计的可行性。研究了复合材料加筋板的等效方法及在有限元模型中的应用方法,验证了等效刚度有限元模型在静力分析、模态分析和颤振分析中的精确性,并确认使用等效刚度有限元模型能够提高优化计算效率。3)结合气动、结构等学科建立了大展弦比复合材料机翼结构优化平台,实现了对机翼性能的快速计算,对某大展弦比复合材料机翼进行了结构优化,使机翼满足静力学、动力学和气动弹性约束,减轻结构重量。