Aeroelasticitet är studiet av samspelet mellan aerodynamiska spänningar, tröghet och elastiska svar i fysiska strukturer. Sådana interaktioner kan producera både statiska och dynamiska svar. Instabila dynamiska svar i komponenter kan leda till strukturella fel under vissa förhållanden. Aeroelasticitet handlar vanligtvis om att utforma strukturer så att de är stabila när de utsätts för ett dynamiskt luftflöde. Dessa strukturer är ofta flygplan, men de kan också innefatta broar, vindkraftverk och andra markbaserade element.
De flesta material, inklusive metaller, uppvisar elastiskt beteende när de reagerar på yttre påfrestningar. Elastiska material kommer att återgå till sin ursprungliga storlek och form om de inte deformeras mer än en kritisk mängd. Medan de deformeras, kommer de att sträcka sig eller krympa i enlighet med nivån på påfrestningen. En metallfjäder sträcker sig ut när den dras i kanterna, men förblir inte permanent deformerad efter att den släpps. Faktum är att även solida metallbitar beter sig på detta sätt.
I ett flygplan utövar yttre aerodynamiska krafter mekanisk stress på vingarna och huvudkroppen. När det gäller aeroelasticitet liknar denna spänning en spänning som appliceras direkt på materialet – till exempel från att placera vikter på flygplanet. Som svar kommer flygplanets struktur att deformeras något pga. Detta kommer att ändra formen på planet något, vilket i sin tur kommer att påverka den exakta aerodynamiska spänningen. I ett statiskt scenario kommer flygplanets strukturella respons att nå jämvikt med de nya aerodynamiska påfrestningarna.
När en struktur börjar deformeras på grund av aerodynamiska spänningar, kommer den att få tröghet, eller momentum, när den rör sig för att ändra form. När den väl når sin nya ”jämviktsposition” stannar den inte omedelbart; snarare överskrider den denna position eftersom den har fått tröghet. Aerodynamiska spänningar kan tendera att återställa strukturen till en jämviktsform, men ibland kan en oscillation uppstå. Det krävs friktion eller någon form av dämpningskraft för att bromsa denna svängning. Med andra ord kan strukturen ha en jämviktsform, men om den tar upp för mycket tröghet varje gång den rör sig mot den formen kommer den att vara i en instabil jämvikt.
Många människor bevittnade denna viktiga aspekt av aeroelasticitet den 7 november 1940, när Tacoma Narrows Bridge i den amerikanska delstaten Washington började vibrera på grund av kraftiga vindar. Brons naturliga frekvens, som är relaterad till hur snabbt bron kommer att vibrera, råkade likna hastigheten som vinden ändrade riktning. När detta händer kan vinden få bron att vibrera mer och mer. När det gäller Tacoma Narrows Bridge ledde den skenande strukturella vibrationen till att bron förstördes. Denna händelse ledde till ett ökat intresse för aeroelasticitet och forskning.