Aeroelasticitatea este studiul interacțiunii solicitărilor aerodinamice, inerției și răspunsurilor elastice în structurile fizice. Astfel de interacțiuni pot produce atât răspunsuri statice, cât și dinamice. Răspunsurile dinamice instabile ale componentelor pot duce la defecțiuni structurale în anumite condiții. Aeroelasticitatea se ocupă de obicei de proiectarea structurilor pentru a fi stabile atunci când sunt supuse unui flux de aer dinamic. Aceste structuri sunt adesea aeronave, dar pot include și poduri, turbine eoliene și alte elemente terestre.
Majoritatea materialelor, inclusiv metalele, prezintă un comportament elastic atunci când răspund la solicitările externe. Materialele elastice vor reveni la dimensiunea și forma inițială dacă nu sunt deformate peste o cantitate critică. În timp ce sunt deformate, acestea se vor întinde sau se vor micșora în funcție de nivelul de stres aplicat. Un arc metalic se întinde când este tras de margini, dar nu rămâne permanent deformat după ce este eliberat. De fapt, chiar și bucățile solide de metal se comportă în acest fel.
Într-un avion, forțele aerodinamice externe aplică stres mecanic aripilor și corpului principal. În ceea ce privește aeroelasticitatea, acest stres este similar cu un stres aplicat direct materialului – de exemplu, de la plasarea greutăților pe avion. Ca răspuns, structura avionului se va deforma ușor din cauza. Acest lucru va modifica ușor forma avionului, ceea ce va afecta, la rândul său, stresul aerodinamic exact. Într-un scenariu static, răspunsul structural al avionului va ajunge la echilibru cu noile solicitări aerodinamice.
Când o structură începe să se deformeze din cauza solicitărilor aerodinamice, aceasta va câștiga inerție sau impuls, pe măsură ce se mișcă pentru a-și schimba forma. Odată ce atinge noua sa poziție de „echilibru”, nu se oprește imediat; mai degrabă, depășește această poziție pentru că a câștigat inerție. Tensiunile aerodinamice pot avea tendința de a restabili structura la o formă de echilibru, dar uneori poate apărea o oscilație. Este nevoie de frecare sau un fel de forță de amortizare pentru a încetini această oscilație. Cu alte cuvinte, structura poate avea o formă de echilibru, dar dacă preia prea multă inerție de fiecare dată când se deplasează către acea formă, va fi într-un echilibru instabil.
Mulți oameni au asistat la acest aspect important al aeroelasticității la 7 noiembrie 1940, când Podul Tacoma Narrows din statul american Washington a început să vibreze din cauza vântului puternic. Frecvența naturală a podului, care este legată de cât de repede va vibra puntea, sa întâmplat să fie similară cu rata de schimbare a direcției vântului. Când se întâmplă acest lucru, vântul poate face podul să vibreze din ce în ce mai mult. În cazul podului Tacoma Narrows, vibrația structurală a dus la distrugerea podului. Acest eveniment a condus la o creștere a interesului și a cercetării în materie de aeroelasticitate.