一、项目背景
热压罐成型作为航空复合材料制造中重要工艺之一,通过改变成型中树脂的配比、纤维布铺层角度和层数、预浸料制备的工艺参数、复合材料成型工艺参数等,赋予或改善制件的使用性能。热压罐成型涉及到复杂的高温高压特种压力容器设备、原材料及辅助材料的选择、材料结构的设计、成型工艺参数的设计与控制等的复杂过程。学生学习难度大,知识掌握程度个体差异较大。该实验将理论与实验现象实时结合,将抽象知识具体化,帮助学生深入学习和理解理论知识,夯实理论基础。

二、项目介绍
该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等三大实验模块。本虚拟仿真实验采用环氧树脂和碳纤维等材料,应用排布机制备单向纤维预浸料,通过材料及工艺参数调控和性能测试评价获得合格的预浸料。然后采用所制备的预浸料,应用热压罐制备复合材料,通过结构设计及工艺参数调控和性能测试评价获得合格的飞机垂尾制品。

三、项目成果
本项目通过不断地将科学研究和教学成果引入虚拟仿真教学资源建设中,补充实验内容,更新教学资源,提升基于虚拟仿真实验的网络技术交流平台。在近15所开设复合材料与工程、高分子材料与工程、飞行器制造工程等专业的高校推广,每年服务学生近1000人。服务民用航空制造、民用航空检测、民用航空维修、军用航空、无人机等5个行业科研院所和企业,人数达1200人次。获批2021年江西省一流本科课程。