航空航天工程航空航天研究院工程师实习报告

航空航天工程航空航天研究院工程师实习报告一、摘要

2023年7月1日至2023年8月31日，我在航空航天研究院担任结构分析工程师助理，参与某型号飞行器机翼有限元分析项目。通过建立并优化计算模型，完成3组静力学分析，最大应力降幅达12%，结构变形量控制在设计阈值内。应用Abaqus软件进行网格划分与边界条件设置，累计处理节点数达1.2万个，累计计算时长减少35小时。掌握非线性屈曲分析流程，输出技术文档5份，其中2份被团队采纳为标准化分析模板。实习期间，将复合材料力学课程中的层合板理论应用于实际分析，验证了理论模型对层合结构强度预测的误差范围在±8%以内，形成可复用的复合材料结构分析方法。

二、实习内容及过程

2023年7月1日入职，在航空航天研究院结构分析部门实习，岗位是工程师助理。部门主要搞飞行器机翼强度计算，我跟着师傅学有限元分析。

第12周主要是熟悉Abaqus软件，师傅给我布置了几个练习题，比如模拟一个悬臂梁在不同载荷下的变形情况。我花了不少时间调试单元类型和网格密度，最后算出来的结果跟理论解误差控制在5%以内，师傅说你这建模思路是对的。开始接触实际项目时，是7月15号左右，参与某型号机翼的静力分析。

这个项目要求计算最大应力分布，我负责前半部分的网格划分和载荷施加。机翼模型有15万节点，我用了3天时间优化网格，从四面体直接转为六面体，计算时间缩短了将近一半。算完结果发现翼根处应力超标，大概是设计值的1.2倍，师傅让我再细化这个区域的网格密度。我重新划分了关键部位，把节点数增加到2.5万，再次计算后应力值降到1.08倍，就在许用范围内。通过这个案例，我搞懂了网格质量对计算精度有多重要，也学会了怎么用网格收敛性分析来验证结果。

实习期间遇到的最大困难是7月22号碰到的非线性屈曲问题。分析某加筋板结构时，线性分析没问题，但非线性分析结果完全不对，总变形量比预期大一个数量级。我查了好多资料，发现是初始几何缺陷没考虑对。师傅指点我，加筋板制造中真的没法完全消除变形，得在模型里预设一个等效缺陷。我学着在边界条件里输入一个微小的位移场，重新计算后结果就正常了。这让我明白有限元分析不光是软件操作，还得懂材料实际工况。

8月初跟着团队做复合材料层合板分析，用到了层合板理论里的NS方程。有个部件是碳纤维三向铺层，我在计算纤维角度对强度的影响时，发现软件自带的失效准则不太适用，得手动调整参数。花了1周时间对比了4种失效模型，最后选了Hill准则，计算结果跟实验数据吻合度提升到92%。这段经历让我意识到，有时候商业软件也得配合手算复核。

整个实习下来，我学会了完整的项目分析流程，从需求分析到报告输出。比如8月10号提交的机翼颤振分析初稿，我花了整整5天整理计算结果，用Python脚本生成图表，还写了3页的技术说明。虽然最后没完全用上，但师傅说这种文档能力以后很有用。实习最后阶段，我参与编写了部门的标准分析模板，把常用的单元设置、载荷工况都整理成了参数化文件，能省不少时间。

遇到的问题主要是部门培训比较松散，刚开始一周就让我直接上手项目，连软件的基本操作培训都没有。有些计算规范也得自己偷偷上网查，感觉效率有点低。另外岗位匹配度上，给我安排的任务偏理论计算，实际去车间看加工的机会很少，对结构制造工艺了解不够。比如有一次分析应力集中，师傅才告诉我那是铆接孔引起的，我之前完全没意识到。

改进建议的话，希望单位能给新人配个专门的导师，至少前两周手把手教软件操作和流程规范。另外可以多组织车间参观，或者发些加工工艺的内部资料，这样分析结果会更接地气。还有就是项目文档管理可以规范点，现在各种计算书、报告找起来挺费劲的。职业规划上，这次实习让我更确定要做结构分析方向，但我也意识到光会软件远远不够，还得加强材料力学和制造工艺的学习，特别是想搞复合材料分析，得补上连续介质力学那部分知识。

三、总结与体会

8周实习像是从校园到行业的快速缓冲。7月1日刚去时，面对Abaqus软件里密密麻麻的参数，心里挺打鼓的，生怕操作失误。到8月31日离开时，能独立完成一个机翼静力分析的完整流程，误差控制在5%以内，感觉挺有收获。

实习最大的价值在于把书上的有限元理论用上了。比如7月15号参与的机翼项目，需要计算15万节点模型的应力分布。我花3天优化网格，从四面体转为六面体，算出来的结果跟师傅给的参考值误差不到5%，这让我觉得大学里学的那些理论不是白学的。后来7月22号遇到非线性屈曲分析卡壳，尝试了4种方法都不行，最后师傅提示我在边界条件里加个等效缺陷，重新计算结果就对了。这个经历让我明白，理论结合实际才能真正解决问题，光会软件操作远远不够。

这次经历也帮我理清了职业规划。实习前我挺迷茫的，觉得结构分析、流体计算、复合材料哪个都挺想学。但通过参与机翼强度计算和复合材料层合板分析，我发现自己的兴趣更偏向非线性结构分析。8月10号提交的颤振分析报告虽然没被采用，但整理文档的过程让我意识到，以后做技术工作，能把复杂计算结果说清楚同样重要。这让我决定下学期重点补材料力学和振动力学，争取明年考个有限元工程师的认证。

行业里现在都在搞数字化，很多公司都在用AI辅助设计。我在部门看到的几个项目里，都有参数化建模和拓扑优化的应用。比如8月初参与的那个碳纤维三向铺层分析，如果用传统方法算每种铺层组合，得跑几十个模型，现在用脚本自动生成不同方案，效率高多了。这让我意识到，以后不掌握编程和数据分析，可能真的会被淘汰。

心态转变是最大的体会。以前做课程设计，遇到问题就找老师或者查课本，现在实习期间，7月18号遇到个计算结果不对的情况，我主动去问师兄，还自己上网查了N篇文献，最后花了整整一个下午才解决。这种独立解决问题的经历让我感觉成熟了不少。虽然最后提交的报告没有完全用上，但师傅说这种经历比做一个完美项目更有价值。这让我明白，职场不是学校，容错率低，抗压能力真的太重要了。接下来打算把实习中没搞懂的有限元高级功能补上，特别是非线性分析和复合材料分析那部分，争取下个学期再去找机会实践一下。

四、致谢

感谢航空航天研究院提供这次实习机会，让我能将书本知识应用于实际项