航空航天工程航空航天公司工程设计实习报告

航空航天工程航空航天公司工程设计实习报告一、摘要2023年7月1日至2023年8月31日，我在一家航空航天公司担任工程设计实习生，主要负责机翼气动外形优化与结构强度分析工作。通过运用ANSYS软件进行网格划分与计算，完成了3个型号机翼的CFD仿真，有效降低了10%的气动阻力系数，并将结构强度设计裕度从1.2提升至1.5。参与编写了5份设计分析报告，将有限元分析方法与气动计算模型相结合，建立了标准化设计流程，可复用于同类翼型设计。实习期间熟练掌握了CAD建模、CAE仿真及工程图纸绘制技能，验证了课堂所学的翼型理论在实际工程中的应用价值。二、实习内容及过程1实习目的主要想看看实际工程设计是怎么跑的，理论知识和实际操作之间到底差在哪儿，顺便熟悉下行业常用的软件和流程，为以后找工作打打基础。2实习单位简介公司主要搞军用飞机的定制化设计和改进，规模不大但挺专注，项目类型以特种飞行器为主，所以技术积累上有些东西挺有意思的。3实习内容与过程第1周到第2周，跟着师傅熟悉公司的设计规范和标准件库，主要是看他们怎么用CATIA画三维模型，还帮忙整理了一些老旧型号的图纸，发现很多地方标注方式跟我们学的不太一样，得慢慢适应。第3周开始接触实际项目，参与一个小型无人机机翼的气动优化工作。当时项目要求在重量不变的情况下把飞行速度从180公里小时提到200公里小时。我负责建立翼型的CFD计算模型，用ANSYSFluent跑了几版流场数据，对比了NACA4412和NACA2412两个型号的升阻比，发现0.6弦长位置加个5度弯度能提升12%的升力系数，但会导致结构应力增加8%。第4周到第5周，重点解决结构强度问题，导师让我用ANSYSWorkbench做静力分析，机翼前缘的应力集中特别严重，最大达到了350兆帕，超出了许用应力30%，我就尝试在前后缘增加对称的加筋结构，重新计算后应力峰值降到310兆帕，符合要求。期间还遇到一个问题，模型网格划分总是报错，后来发现是翼型曲面光顺性处理得不好，用GAMBIT里的网格生成向导工具花了两天把网格密度和边界条件调整顺了。第6周帮忙核对另一个项目的尾翼结构图纸，发现有个地方铆接孔间距设计得太密，跟供应商沟通后建议改成梅花形布置，能省下5%的材料。最后两周一并参与编写了两个项目的技术报告，把计算过程和优化方案整理成文档。4实习成果与收获主要是把学校学的翼型理论、有限元方法这些东西用上了，知道CFD仿真结果怎么看，ANSYS软件怎么调参数更高效。比如学到一个经验，计算网格密度不是越高越好，得在计算精度和计算时间之间找到平衡点，这次做的无人机项目把网格加密到一定层级后，计算时间翻倍但结果提升不到2%，就停在那儿了。第5周那个应力问题解决得还挺有成就感，虽然只是个小零件，但感觉把课堂上学到的应力分析、结构优化都串起来了。还认识了几个工程师，听他们聊项目时说到的气动弹性颤振问题，感觉挺有意思，可能是我下个阶段要重点补的知识。5问题与建议第一个问题就是公司培训有点跟不上，刚来时没给系统的图纸规范培训，全靠师傅带着看，要是能有新人入职手册或者在线教程就好了。第二个是岗位匹配度问题，我被分到结构分析组，但其实更想多接触气动计算，如果能有个轮岗机会或者让实习生参与更多CFD项目讨论，效果可能更好。建议公司在项目管理上也可以用点信息化工具，现在技术文档还在用邮件传，找资料特别费劲。三、总结与体会1实习价值闭环这8周实习像把理论和实践搭了个桥，刚开始看ANSYS报错都急得不行，后来慢慢明白工程师就是干这种试错工作的，每次调整参数看到结果变好，那种成就感特别真实。比如无人机机翼项目，从CFD仿真到结构分析，完整经历了设计迭代过程，算出0.6弦长处加5度弯度能提升12%升力系数时，才真正理解了气动外形设计不是随便画画的。之前觉得翼型理论很抽象，现在知道NACA系列型号的几何参数怎么影响升阻特性了，这种认知转变比单纯记公式有用得多。2职业规划联结导师说做航空设计得耐得住寂寞，我之前想走研发路线，但这次发现结构分析岗位也挺锻炼综合能力，所以现在考虑考研时多关注复合材料和结构优化方向。8月20号那天加班到9点讨论尾翼铆接孔优化方案时，突然意识到自己可以接受这种工作节奏，虽然学校项目最多干到6点，但企业里时间压力能逼出很多灵感。这次还拿到了部门推荐的技术文档模板，准备下学期考FEA工程师认证时用上，把有限元分析技能做深做精。3行业趋势展望公司现在用的气动弹性分析软件其实比我学校实验的版本新不少，工程师说明年可能要推广复合材料结构健康监测系统，这让我看到主动学习的重要性。8月30号整理图纸时看到的项目技术要求里，明确提到了要符合AS9100标准，突然意识到以前学ISO9001跟这个完全不同，航空行业这么严苛的规范体系得系统补课。现在关注到AIAA的气动弹性振动专题，准备下学期多跟导师请教这方面的东西，或许能找到毕业设计的切入点。4心态转变最明显的变化是开始理解"设计就是不断妥协"这句话，比如机翼优化时既要保气动效率又要控制重量，这种权衡决策现在才懂有多难。记得7月15号第一次独立跑CFD计算时，结果总不对，导师让我把网格密度翻倍再跑，当时觉得浪费资源，后来明白迭代优化是气动设计常态。现在再看那些满屏的应力云图，反而觉得挺美的，这种从学生视角到职场人思维的变化，可能是这次实习最宝贵的收获。致谢1感谢公司给