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提出了一种混合多级结构优化算法，以大展弦比复合材料后掠机翼为研究对象进行了气动弹性剪裁设计。在满足强度、变形约束等前提下，以梁、肋、蒙皮厚度，对结构重量进行最小化设计；继续以减重为目标，满足颤振速度的约束，优化蒙皮各铺层的比例，并分析了优化中铺层比例对颤振速度的影响；采用遗传算法优化蒙皮的铺层顺序，以增大机翼的颤振速度。研究表明：混合多级结构优化不仅可以减轻机翼的结构重量，还能大大提高机翼的颤振速度；铺层比例优化结果表明较高的±45°铺层比例能使刚度分布更加合理高效。