一、前言

先进复合材料是支撑现代航空航天制造迈向高端化、轻量化的核心技术。随着国产大飞机、新一代战机等高端装备的快速发展，以热压罐成型为代表的复合材料制造工艺，已成为决定飞机结构件性能与可靠性的关键环节。其工艺复杂、成本高昂且质量控制要求极为严苛，对专业技术人才的理论深度与实践能力都提出了极高要求。然而真实的热压罐设备造价昂贵、耗能巨大，复合材料铺层与固化过程不可逆，学生极难获得亲手操作、试错与优化的机会。

为此，北京象新力自主研发了“复合材料飞机垂尾热压罐成型虚拟仿真软件”。软件以碳纤维增强环氧树脂复合材料在飞机垂尾上的应用为例，通过虚拟仿真实验的操作与学习，帮助学生全方位掌握复合材料典型制备工艺，为复合材料高端制造领域的研究与应用工作奠定坚实的综合能力基础。

二、软件介绍

本虚拟仿真实验围绕复合材料在航空航天零部件的应用，以飞机垂尾为例，设计了工艺原理及设备、预浸料制备、飞机垂尾热压罐成型三大实验模块。

软件针对传统实验教学中无法或难以开展的实验，采用虚拟仿真的形式，再现热压罐设备的原理讲解及操作、树脂配制、预浸料制备、预浸料裁剪铺叠、辅料铺叠组合、封装抽真空、热压固化、制品检测等完整过程，多种教学方法相融合，使学生通过虚拟仿真实验的操作与学习，掌握相关基本原理，全面培养学生的创新思维能力，达到良好的教学效果。

三、实验内容

1、工艺原理及设备

进入第一模块工艺原理及设备，学习热压罐和排布机的设备原理和安全操作规程等，重点掌握热压罐八大系统对应的操作步骤和流体运行规律，掌握碳纤维排布运动规律和树脂浸胶状态。

2、预浸料制备

进入第二模块预浸料制备实验，调控纤维排布的树脂温度、浸胶温度、烘干温度以及排布速度等参数，对比不同排布参数下预浸料的性能，获得较优的排布参数，让学生掌握排布工艺参数对预浸料性能的影响。

3、飞机垂尾热压罐成型

进入第三模块热压罐成型实验，控制热压固化的温度、压力和时间等成型工艺参数，对比不同工艺参数下复合材料的性能，获得较优的工艺参数，让学生掌握热压罐成型工艺参数对复合材料性能的影响。

四、支撑课程

本产品可广泛应用于本科和高职类院校的实训和课程教学，可匹配复合材料相关专业课程和知识，如《高分子化学》《材料研究与测试方法》《复合材料成型工艺与设备》《复合材料力学及结构设计》《复合材料专业基础实验》等。