飞行器设计制造航智航空航空设计实习报告

飞行器设计制造航智航空航空设计实习报告一、摘要2023年7月1日至2023年8月31日，我在航智航空担任飞行器结构设计助理，参与A300型号尾翼结构优化项目。通过CAD建模与有限元分析，完成了12处加强筋的参数化设计，使结构重量减少3.2%，刚度提升18%。应用了拓扑优化技术，将起落架舱门铰链结构材料用量降低21%，并验证了设计在±5G载荷下的疲劳寿命达标（循环次数≥10^6次）。期间，系统学习并实践了CATIA逆向工程与ANSYS参数化分析流程，建立了标准化设计变更管理模块，累计输出设计文档35份，其中22份被采纳。总结出可复用的轻量化设计方法论，包括基于应变能密度的拓扑优化策略与多目标遗传算法优化方案。二、实习内容及过程2023年7月1日到8月31日，我在航智航空干飞行器设计的事。主要是搞A300型号尾翼结构的优化。刚去那会儿，师傅给我看了项目资料，里面是结构分析报告和原始CAD模型。我花了两周时间熟悉CATIA环境和公司的设计规范，期间还参加了三次部门的技术分享会，讲的是复合材料在结构件中的应用。实际动手是第3周开始。项目要求减重但不能牺牲强度，我就琢磨怎么在保证应力分布均匀的前提下，把材料用得更省。用拓扑优化工具跑了20多种方案，对比了重量、刚度和固有频率三个指标。最终选了12个位置加加强筋，把尾翼结构重量降了3.2%，刚度提高了18%。这个数据是ANSYS仿真跑出来的，调了50多次参数才定稿。期间还遇到过有限元模型网格划分不收敛的问题，卡了两天，后来发现是单元类型选错了，换成了C3D8R才搞定，学到了网格质量评估的小窍门。第6周参与起落架舱门铰链的设计优化。原设计材料利用率低，我就用了逆向工程的方法，把实物扫描数据导入CATIA做了逆向建模，再用多目标遗传算法优化，把材料用量砍了21%，但铰链的转动间隙还是符合设计公差。师傅说这个方法挺实用的，回去得好好研究下算法原理。剩下时间帮忙整理了35份设计文档，其中22份被采纳。印象最深的是参与设计评审会，听大佬们讨论应力集中和气动弹性问题，感觉自己的知识体系被刷新了。遇到的困难主要是刚开始对公司的设计流程不熟，有时候改图纸会走弯路。后来就主动整理了常用命令的快捷键，还跟隔壁工艺部门的同事聊了次，知道加工工艺对设计参数有啥影响，这才明白飞行器设计得考虑全链条。职业规划上，这次实习让我更确定想往结构优化方向发展，但感觉自己对非线性分析的掌握还差点火候，得加把劲补课。公司那边吧，我觉得培训机制可以再完善点，比如新人上手期多给些标准流程的培训，这样效率能更高。三、总结与体会这8周，从2023年7月到8月，在航智航空的经历像把理论课上的应力分析、有限元方法这些知识点，真真切切地落到了手头。每天对着电脑处理几十张CAD图纸，参与结构优化方案的讨论，那种感觉就是不一样。记得第5周参与A300尾翼加强筋设计时，为了那3.2%的减重和18%的刚度提升，和师傅一起跑了将近上百个拓扑优化案例，最后确定的12个加强筋位置，看仿真结果时心里特别踏实。这种把数字、模型变成实实在在设计成果的过程，就是这次实习最大的价值闭环。它让我明白，课堂上学到的知识，得怎么用专业软件工具，结合工程实际需求去解决问题，才能真正发挥作用。这次经历也让我更清楚自己想干嘛了。实习前就觉得飞行器设计特酷，现在更具体了想往结构优化方向发展。看到起落架舱门铰链通过逆向工程和算法优化降重21%，就觉得这事儿能干。未来打算深挖下拓扑优化和多目标算法，看看能不能结合机器学习搞点事，顺便准备考证，比如那个有限元分析工程师的认证，争取明年拿下。实习回来感觉跟学校里那种纯学习状态不一样了，对时间的把控、任务优先级排序、还有面对问题时那种沉住气的劲儿，都强了不少。知道了自己哪些地方还弱，比如非线性分析的有限元建模，这次踩过的坑，回头得重点补上。行业里现在不是都在提数字化、智能化设计嘛，这次用到的CATIA逆向、ANSYS参数化分析，还有跟工艺部门对接时听说的增材制造应用，都让我感受到技术迭代有多快。感觉自己的知识储备还是太浅，得持续学习才行。如果以后有机会，真想在这个领域深耕，把理论结合实践的能力练得更纯熟。这次实习也让我明白，做设计不光要有技术，还得有责任心，一点小数点后几位的误差，可能就影响结构安全，这心态转变挺关键的。总之，这段经历是宝贵财富，会好好琢磨，争取下次实习或者找工作时，能拿出更硬核的东西来。四、致谢感谢航智航空提供这次实习机会，让我能接触飞行器设计的实际项目。特别感谢带我的导师，他指导我完成了A300尾翼结构优化工作，还分享了好