非定常气弹设计是叶片大型化设计的瓶颈技术，开展叶片气弹响应实验研究具有重要的科学意义和较高的挑战性。本文提出一种气弹相似准则，搭建了模拟三维叶片弯扭耦合气弹响应的翼型俯仰沉浮二自由度风洞气弹实验平台，分析了安攻角和结构刚度对气弹稳定性和振荡形态的影响规律。研究发现了4类不同的气弹响应类型，增大刚度和安装角可以在一定程度上提高负失速颤振的临界风速。结果可指导柔性叶片气弹设计及数值验证。
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