飞行器设计制造航空航天公司航空设计实习报告

飞行器设计制造航空航天公司航空设计实习报告一、摘要2023年7月1日至2023年8月31日，我在一家飞行器设计制造航空航天公司担任航空设计实习生。核心工作成果包括完成CFM567B发动机风扇叶片气动外形优化分析，通过CFX软件模拟不同角度下叶片表面压力分布，验证3种设计方案的效率提升，最终方案压比提高5.2%，气动损失降低8.3%。参与APU辅助动力系统结构强度计算，使用AnsysWorkbench对涡轮盘部件进行疲劳寿命预测，得出应力循环次数与寿命曲线，为材料选择提供依据。专业技能应用包括熟练掌握CAD建模、FEA分析及气动仿真技术，提炼出“分区域网格划分提升求解精度”的可复用方法论，该方法在后续机翼振动模态分析中减少计算时间37%。二、实习内容及过程实习目的主要是把学校学的空气动力学和结构力学知识用上，看看实际工作是怎么流的，感受下行业氛围。实习单位是家挺大的飞行器设计公司，主要做商飞和军飞项目，我所在的部门负责支线客机机翼气动设计。实习内容开始是熟悉公司设计流程和标准件库，导师给我找了份活儿，优化某型号飞机的襟翼前缘缝翼设计。原设计升力系数在0.3到0.8之间变化时效率不高，我的任务是找出更优的形状。我每天花四五个小时在CFX软件里跑算不同角度的流场，从0.2度到2度调整缝翼间隙宽度，记录下压差分布和升阻比变化。跑了大概60多个算例，发现0.8度间隙配合特定翼型扭转角时效果最好，相比原设计升阻比提升了12%，这个数据是我把所有算例画成曲线对比出来的。还参与过发动机叶片静子环的强度分析，用AnsysWorkbench跑了满载荷下的应力云图，学会了怎么看SN曲线和Goodman关系图。过程里遇到两个坎。一个是CFX网格划分总收敛不上，特别是缝翼边缘区域，试了七八种分片方式都不行，导师建议我用非结构化网格，但那会儿我对这种网格控制还不太熟。我就加班翻书查资料，找了几篇外文文献看别人怎么处理这种复杂边界，还用ANSYSMeshing试了不同过渡算法，最后发现用DMK方法配合折线网格生成，收敛时间从8小时缩到2小时。另一个是机翼颤振边界计算，我算出来的固有频率比标准值低5%，导师让我重新检查气动导数。我意识到是忘了考虑气动弹性修正项，赶紧回去把textbooks上那几页翻出来，按照颤振手册的公式重新代入数据，果然把误差给改过来了。成果就是完成了襟翼缝翼的优化方案，写了份3页的分析报告，里面包含了我跑的所有工况的效率对比图和优化前后升阻比变化曲线。导师看了挺满意，说可以拿去参加青年设计大赛。还学会了好几个实用的技能，比如怎么在Workbench里设置零压力参考点，怎么用后处理里的PLANSURF功能提取叶片表面的压力系数分布。这段经历让我对气动设计和结构分析有了更直观认识，以前觉得理论都挺好，真动手才发现细节多着呢。比如气动计算里的小数点后三位误差可能导致结果完全不一样，结构分析时边界条件设不对结果就是废的。这让我意识到做设计得特别细心。遇到的问题主要是部门培训机制有点欠缺，刚开始没人系统地讲公司设计规范和流程，很多东西都得靠自己摸索。还有就是给我的岗位匹配度不高，因为我是学热力的，分到气动设计这边，虽然最后也搞明白了，但感觉浪费了我专业知识。建议公司可以搞个新人入职培训，把设计标准、常用软件操作和部门项目特点讲明白。或者可以在分配岗位时考虑学生专业背景，搞个交叉轮岗啥的，这样对大家都好。三、总结与体会这8周在公司的经历，感觉像是把书桌上的理论搬到了实际的流水线上，整个实习价值闭环给拧紧了。7月1号刚去时，面对CFX里那些密密麻麻的网格和后处理里复杂的云图，说实话有点懵，心里直打鼓。后来跟着导师做襟翼缝翼优化，跑了上百个算例才找到最优解，那过程真是既烧脑又磨人，但每次看到升阻比曲线往上走一点点，心里就踏实不少。这种从无到有、一步步把设计做实的感觉，是学校里做项目完全体会不到的。最深刻的体会是，做设计真的得对细节抠得死死的。有一次算叶片强度，一个应力集中点没处理好，导师一眼就指出来了，说这在实际工程里可能导致灾难性事故。那一刻我才真正明白，我们画出的每一条线、算出的每一个数据，背后都扛着责任。这种责任感以前只在课本上读到，现在亲身经历了，感觉沉甸甸的。抗压能力也练出来了，以前遇到问题想退缩，现在会主动去查资料、请教人，直到把问题啃下来。这种心态转变，我觉得比学到什么软件操作都珍贵。对我职业规划的影响挺大的。以前觉得飞机制造离我很远，现在知道里面的门道了，反而更想往这个方向深耕。实习期间看到团队在搞主动控制机翼项目，用智能材料调节气动外形，觉得特别酷，这让我下定决心下学期要补上主动控制相关的课程，顺便考个有限元分析工程师证，希望能把技能深化。行业里听说现在都在搞数字化孪生，用仿真技术做全生命周期管理，这让我意识到光会算还不够，还得懂系统工程、懂数据。未来的路还长，但这次实习给了我明确的方向，知道了自己短板在哪，比如气动声学这块我明显得加强，下个月打算去找相关方向的资料自学。展望一下，虽然实习快结束了，但学到的东西会一直用下去。感觉航空航天行业变化很快，新材料、新结构、智能化都在往前冲，不持续学习肯定会被淘汰。我会把实习里跑的那些CFX算例、Workbench模型都整理好，当作自己的知识库。以后做毕业设计或者找工作，肯定会突出这段经历里怎么解决实际问题的细节，比如那个缝翼优化方案，还有怎么把热力学知识用在结构分析里反推材料参数这些具体事。总之，这段经历让我从一个只懂理论的学生，向一个能动手、敢负责的准职场人迈了一大步，心里更有底了。四、致谢在这里真心谢谢那家公司给我实习的机会，让我能接触到真实的航空设计项目。特别感谢