随着工业科技水平的发展,飞机结构强度分析水平已经达到了很高的程度,利用现有的有限元工程软件进行分析结构,其精度足以满足工程要求。但是,随着结构尺寸增加和复杂度的加大,如果采用传统有限元方法去进行计算分析,有限单元的数目会变得非常之多,导致计算时间的大大增加,从而降低计算效率。特别是在飞机设计的初级阶段,一般有多个可选结构方案和多个计算工况,需要大量的计算。因此,如何在满足计算精度前提下减小模型的规模,从而提高计算效率,就成了迫在眉睫的问题。本文提出了一种基于超单元的新的建模方法,该方法针对大长细比薄壁结构,如机身机翼,适合工程初步设计阶段中进行结构应力应变分析。该方法假设薄壁结构被划分成多个段,每段为一个“超单元”,每一个超单元都包含多个杆单元和板单元,所以在有限元离散的时候,能够大大地减少单元数目,从而大大提高计算效率。利用虚位移原理推导了超单元的刚度矩阵和总体刚度矩阵,并且推导了在热载荷作用下的等效附加载荷,并利用MATLAB软件对该方法进行了编程,实现了结构的位移-应力-应变分析。最后,通过几个算例,验证了所提出的建模方法和软件编写的正确性。计算结果表明,该方法占用计算资源少,计算效率高。