航空航天工程航空航天企業(yè)航空航天工程師實(shí)習(xí)報(bào)告一、摘要

2023年6月5日至8月23日，我在一家航空航天制造企業(yè)擔(dān)任助理工程師，參與先進(jìn)復(fù)合材料部件的工藝優(yōu)化與測(cè)試工作。核心工作成果包括通過有限元分析優(yōu)化某型號(hào)機(jī)翼梁段鋪層方案，將重量減輕12%，同時(shí)提升結(jié)構(gòu)強(qiáng)度8%；協(xié)助完成10組碳纖維預(yù)浸料固化工藝參數(shù)測(cè)試，驗(yàn)證新工藝使生產(chǎn)效率提升15%。專業(yè)技能應(yīng)用涵蓋CAD建模、ANSYS有限元分析、復(fù)合材料力學(xué)與實(shí)驗(yàn)測(cè)試。提煉的可復(fù)用方法論為：基于多目標(biāo)優(yōu)化的工藝參數(shù)迭代法，結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果建立關(guān)聯(lián)模型，有效縮短研發(fā)周期。

二、實(shí)習(xí)內(nèi)容及過程

實(shí)習(xí)目的主要是了解先進(jìn)復(fù)合材料在航空制造中的應(yīng)用流程，學(xué)習(xí)工程師解決實(shí)際問題的思路方法。

實(shí)習(xí)單位是業(yè)內(nèi)一家專注于新型飛機(jī)結(jié)構(gòu)研發(fā)的公司，主要涉及碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料部件的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)。

實(shí)習(xí)期間，我跟著導(dǎo)師參與了某機(jī)型中央翼盒段的工藝優(yōu)化項(xiàng)目。具體是做有限元分析，對(duì)比不同鋪層設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)重量和強(qiáng)度的影響。6月10號(hào)到6月25號(hào)，我用了兩周時(shí)間學(xué)習(xí)項(xiàng)目背景和現(xiàn)有設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，包括材料手冊(cè)、歷史測(cè)試報(bào)告和仿真模型。接著，我花了三周時(shí)間建立新設(shè)計(jì)的分析模型，用的是ANSYS軟件，設(shè)置了不同溫度和載荷條件。期間遇到一個(gè)難題，模型前處理時(shí)網(wǎng)格劃分一直不收斂，跑仿真時(shí)卡死電腦。后來發(fā)現(xiàn)是邊界條件設(shè)置得太理想化，跟實(shí)際生產(chǎn)夾具約束不符。我重新研究了工藝文件，調(diào)整了約束條件，模型運(yùn)行時(shí)間從原來的12小時(shí)縮短到3小時(shí)。通過迭代優(yōu)化，新方案比原設(shè)計(jì)減重5.2公斤，剛度提升9%，得到了團(tuán)隊(duì)認(rèn)可。

還參與了固化工藝的驗(yàn)證工作。7月5號(hào)到7月20號(hào)，我負(fù)責(zé)做預(yù)浸料鋪層后的固化曲線測(cè)試，記錄不同階段的溫度和壓力變化。記得有一次測(cè)試時(shí)真空度達(dá)不到要求，數(shù)據(jù)偏差較大，懷疑是真空管道有泄漏。跟師傅一起排查，最后發(fā)現(xiàn)是管道連接處的密封圈老化，換了新的后數(shù)據(jù)就穩(wěn)定了。這個(gè)經(jīng)歷讓我明白細(xì)節(jié)問題有時(shí)真的得反復(fù)琢磨。

整個(gè)過程接觸到了從概念設(shè)計(jì)到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的完整流程，對(duì)航空制造的理解從書本知識(shí)變成了實(shí)實(shí)在在的操作經(jīng)驗(yàn)。比如知道怎么看懂材料SN曲線，怎么分析層合板強(qiáng)度，這些在課堂上只是公式，現(xiàn)在能直接用到實(shí)際問題上了。

實(shí)習(xí)最大的收獲是學(xué)會(huì)了怎么用仿真和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)解決工程問題，也認(rèn)識(shí)到自己動(dòng)手能力還差得遠(yuǎn)。有時(shí)候仿真結(jié)果跟實(shí)際測(cè)試有出入，就得回去檢查模型假設(shè)是不是太簡(jiǎn)化了。這種邊做邊學(xué)的體驗(yàn)比單純聽課強(qiáng)太多了。

遇到的挑戰(zhàn)主要是剛開始對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中的公差控制沒概念。比如做測(cè)試時(shí)，同一批預(yù)浸料鋪層的手感都差不多，但實(shí)際固化后尺寸偏差可能達(dá)到0.1毫米。后來通過觀察老師傅如何用接觸式傳感器測(cè)量，才搞懂原來精密制造對(duì)細(xì)節(jié)要求這么苛刻。另一個(gè)困難是跨部門溝通效率不高，有時(shí)候需要等結(jié)構(gòu)、工藝、測(cè)試三個(gè)組都開會(huì)才能推進(jìn)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，耽誤了不少時(shí)間。

克服方法就是多看多問，主動(dòng)整理會(huì)議紀(jì)要發(fā)給大家，把需要?jiǎng)e人配合的步驟提前列清單。我還學(xué)了用Excel制作進(jìn)度看板，把關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和負(fù)責(zé)人都標(biāo)清楚，最后效率確實(shí)提高了不少。

實(shí)習(xí)成果主要是參與完成的中央翼盒段優(yōu)化方案，還有一份包含15組固化工藝測(cè)試數(shù)據(jù)的分析報(bào)告。新方案已經(jīng)提交給型號(hào)部門做進(jìn)一步評(píng)估。測(cè)試報(bào)告里的數(shù)據(jù)后來被工藝組用來修訂了標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序。

這段經(jīng)歷讓我更確定想往復(fù)合材料方向發(fā)展，但同時(shí)也發(fā)現(xiàn)單位對(duì)新員工培訓(xùn)系統(tǒng)性不足，尤其是實(shí)驗(yàn)操作部分，很多是靠師傅帶。建議可以建立更標(biāo)準(zhǔn)化的培訓(xùn)手冊(cè)，把常見問題匯總和解決方法都寫清楚。另外我覺得崗位設(shè)計(jì)上可以更靈活些，讓我這種新人有機(jī)會(huì)接觸更多類型的工作。比如我在這段時(shí)間特別想了解無損檢測(cè)技術(shù)，但實(shí)際參與的機(jī)會(huì)不多。如果能輪換到相關(guān)崗位幾天，對(duì)個(gè)人成長(zhǎng)幫助會(huì)更大。

三、總結(jié)與體會(huì)

這八周，從6月5號(hào)到8月23號(hào)，在公司的經(jīng)歷像把課本里的理論往實(shí)踐上硬套，才真正明白那些公式和數(shù)據(jù)意味著什么。開始的時(shí)候，面對(duì)工程師們談?wù)摰膶雍习辶W(xué)性能、固化工藝窗口，我聽得云里霧里，手頭拿到有限元分析任務(wù)時(shí)，模型反復(fù)跑不通，心里特別焦。但硬著頭皮接著做，看導(dǎo)師怎么處理網(wǎng)格劃分問題，琢磨實(shí)驗(yàn)報(bào)告里數(shù)據(jù)偏差的原因，慢慢就有感覺了。

實(shí)習(xí)最大的價(jià)值在于把學(xué)到的知識(shí)用上了，而且是用在能產(chǎn)生實(shí)際效果的環(huán)節(jié)。比如那個(gè)中央翼盒段的優(yōu)化方案，我參與建模分析提供的建議，最終被采納后結(jié)構(gòu)重量減輕了5.2公斤，雖然比例不大，但這是真真切切算出來的，不是紙上談兵。這種成就感，在學(xué)校做項(xiàng)目模擬是體會(huì)不到的。也認(rèn)識(shí)到做工程不能光靠理論，得懂實(shí)際加工的約束條件。比如做固化測(cè)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)理論計(jì)算的升溫速率和實(shí)際能控制的一致，但實(shí)際生產(chǎn)中還得考慮爐子溫度均勻性，這個(gè)細(xì)節(jié)差點(diǎn)沒注意到。

這次經(jīng)歷直接影響了我的職業(yè)規(guī)劃。以前覺得航空航天工程就是搞設(shè)計(jì)或者仿真，現(xiàn)在清楚想做好離不開工藝、測(cè)試這些環(huán)節(jié)。我發(fā)現(xiàn)自己對(duì)復(fù)合材料方向特別感興趣，打算下學(xué)期就系統(tǒng)的補(bǔ)材料力學(xué)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)那塊課。公司用的ANSYS和實(shí)驗(yàn)設(shè)備里的一些測(cè)量技術(shù)，我都記下了，準(zhǔn)備找機(jī)會(huì)考個(gè)相關(guān)的操作證書。比如他們用的熱變形儀，我對(duì)溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)特別著迷，希望能有機(jī)會(huì)深入學(xué)。

行業(yè)里我看那個(gè)新型號(hào)的復(fù)合材料用量越來越大，但工藝成熟度好像還是得一步步來。我實(shí)習(xí)期間接觸到的項(xiàng)目，很多還是得靠實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)反復(fù)驗(yàn)證，感覺這個(gè)行業(yè)對(duì)新材料、新工藝的驗(yàn)證能力要求特別高。這也是我為什么覺得繼續(xù)深造很有必要，想學(xué)得更深的專業(yè)課，比如先進(jìn)制造技術(shù)，希望能為將來參與這類前沿項(xiàng)目做準(zhǔn)備。

八周時(shí)間不長(zhǎng)，但心態(tài)上變化挺大的。以前做作業(yè)對(duì)錯(cuò)就行，現(xiàn)在明白工程師拿到的每個(gè)數(shù)據(jù)背后都可能涉及巨大的成本和風(fēng)險(xiǎn)。責(zé)任感一下子重了，抗壓能力也練出來了。比如有一次連續(xù)三天修改仿真模型，為了湊合最后的數(shù)據(jù)，熬到凌晨三點(diǎn)，雖然累但挺值。這種經(jīng)歷現(xiàn)在回想起來，比單純考試拿高分更讓人成長(zhǎng)。

真正體會(huì)到學(xué)校教的基礎(chǔ)課有多重要，比如高等數(shù)學(xué)里那些微分方程，有限元分析里就離不開。但也發(fā)現(xiàn)很多實(shí)際操作的書本上根本學(xué)不到，得靠現(xiàn)場(chǎng)積累。這段經(jīng)歷讓我覺得，大學(xué)這幾年，除了把專業(yè)知識(shí)學(xué)扎實(shí)，動(dòng)手能力、解決實(shí)際問題的能力也得同步跟上。下階段學(xué)習(xí)，我會(huì)更注重理論聯(lián)系實(shí)際，多參與項(xiàng)目，爭(zhēng)取把短板補(bǔ)上