在工程中经常会涉及到大展弦比结构,例如超大风力发电机叶片、核潜艇的复合材料螺旋桨,大跨度的悬索桥建筑等,他们在工作过程中很可能会发生大幅度的弯曲和扭转方向的振动,理解这种结构在工作过程中发生振动以及振动造成的影响具有重要的实际工程上的意义。本文以展弦比为9的弹性机翼为研究对象,研究了其在两端固支下的弹性机翼的振动以及流场特性。利用FBG (Fiber Bragg Grating)应变传感器、热线、粒子图像测速技术、六分量测力天平等对于机翼的振动、涡脱频率、流场以及气动特性进行了广泛的测量,实现了气动特性与流场数据的同步测量与研究。实验测量并研究了雷诺数Rec在3.2×10~4～1.49×10~5范围内两端固支弹性机翼的升阻力等气动特性。在攻角为α在0～8°范围内,升力系数Cl随攻角增大而增大,8°攻角以后,出现升力曲线的突降,这是因为机翼在此发生失速,失速的影响范围一直持续到14°攻角,α=50°时Cl达到最大值。对于机翼机翼的振动以及对流场的影响情况进行了分区研究,分为了 0～4°小攻角区、6～8°颤振区、10～14°失速区以及20～90°大攻角区。。选取了α为0°、8°、14°、60°攻角为典型攻角,通过相平均、POD等研究方法,对于各区域流动进行了相位平均或者模态分解与重构进行分析与描述。在攻角在小攻角区流动并未发生分离,流体紧贴机翼表面,机翼没有振动发生;颤振区时机翼发生极限环颤振,机翼的弯曲和扭转模态的耦合形成弯扭大幅度振动,弯曲振动频率随U_r的增大而增大,显著的影响了流场的结构,每一个颤振周期会产生一对大尺度涡;机翼处于失速区内,在涡量图中分布尺度较小破碎的涡,无明显的流动规律。大攻角区流动在前缘与尾缘处分别分布涡量值相反的涡,大攻角下正涡量和负涡量接近于对称,前缘产生的负值涡量影响范围更大,机翼振动的主导因素为涡的脱落的作用。并且讨论了振动频率与来流的关系,引入了附加刚度与附加阻尼,推导了无量纲化频率f*与U_r和m*的关系式,发现了一阶弯曲频率f*并不是固定不变的,而是随着U_r和m*变化的。在本研究中,m*一定的情况下,f*随U_r的增大而增大。