本文通过对HyperMesh和OptiStruct软件的学习,以火箭弹直尾翼为研究对象,建立了基于三维四面体单元的尾翼有限元模型;在尾翼三维四面体单元有限元模型的基础上对尾翼的静态性能进行了分析与研究;然后利用OptiStruct的有限元分析功能,分析了七种尾翼轻量化设计方案。最后,通过分析比较七种不同的设计方案,选取了一种最佳方案作为最终的尾翼轻量化技术方案。本论文的具体研究内容以及相关结论如下:(1)对用于有限元前后处理软件HyperMesh的主要特点、用户界面、数据库设计、CAD接口、求解器接口以及后处理功能、几何清理功能进行了总结;较为详细地介绍了HyperMesh强大的网格划分功能;对OptiStruct的主要功能进行了必要的描述,为以后应用这两个软件做好了准备。(2)以火箭弹直尾翼为研究对象,以有限元的基本理论为基础,综合运用SolidWorks和HyperMesh软件建立了尾翼的三维四面体单元的实体模型,并施加了均布载荷和约束,给出了具体的有限元建模过程,为下一步尾翼的静力分析做好了准备。(3)对所研究尾翼的静力性能进行了分析研究,规范化了运用HyperMesh和OptiStruct软件对尾翼进行静力分析的步骤。通过对均布载荷工况下尾翼应力、应变的计算分析,可以清楚地掌握尾翼的力学性能,为尾翼的改进设计提供依据。(4)在对尾翼的线性静力性能进一步分析的基础上,参考飞机机翼的结构,提出了尾翼轻量化设计的思想,并分别计算了七种不同的轻量化设计方案,得出了七种不同方案的应力、变形及减重比例。在考虑保证尾翼性能的基础上,选择了一种最佳的尾翼轻量化设计方案。