高空大气紊流是造成飞机结构损伤以至破坏的主要原因。大气紊流主要以风切变和突风两种形式存在。风切变对飞机危害主要发生在低空，在高空飞行中，造成飞机飞行过程中的静强度载荷主要因素是突风。研究大气紊流对飞机结构的静强度分析，具有重要意义。本文主要研究突风载荷在风挡表面的压力梯度分布机制，以寻求风挡部件在高空大气紊流作用下所承受的最大静载荷，预测风挡部件结构在不同服役工况下的失效行为，探讨飞机结构静强度的破坏规律、机理和影响因素，用于指导风挡部件的设计、制造和使用。本文以“结构仿真-状态模拟-行为预测”为体系下展开研究。通过遵循多学科优化设计思想，完成对风挡部件的几何模型的建立。利用前处理软件GAMBIT对风挡这一复杂的几何结构，划分出了适用于有限元计算的网格。采用Navier-Stokes方程作为多方向突风载荷数值计算的控制方程，运用大型商业计算流体力学(CFD)软件FLUENT，通过改变、组合飞机飞行速度参数、突风作用方向，计算垂直和侧向连续突风载荷对飞机风挡表面的力学响应，预测风挡结构损伤及失效情况。根据大量不同工况的多场耦合计算与分析，本文得出了当飞机达以亚音速飞行时，垂直突风以60°方向，侧向突风30°方向作用时，风挡将承受最大压力，对风挡结构的造成损伤甚至失效；当飞机达到音速，且垂直突风和侧向突风均以45°方向作用与风挡部件时，风挡部件出现最危险工况。通过在最危险工况下对风挡结构流固耦合计算方法的研究，实现了“流体力学-结构力学-细观结构力学”的衔接。