飞机大部件装配虚拟仿真实验
- 开课时间: 2021-04-25 至 2030-10-01
- 学时:16
- 学分:10
- 负责人:金霞
- 联系电话 :13851442622
飞机大部件装配虚拟仿真实验作为飞行器制造工程专业《飞机装配技术》、《飞机钣金成形技术》、《飞机自动钻铆技术》、《飞机装配工装设计与制造》等课程的实验教学主要内容,面向本专业、航空航天类以及机械工程类相关专业学生,实行“一人一任务”的探究性实验模式。 该实验包括飞机蒙皮成形工艺设计、壁板自动钻铆工艺设计、飞机翼身对接等三个实验模块。 作为一门探究性实验,本实验也面向大学生创新项目和毕业设计开放。 实验学分为0.5,学时为16。 本实验由飞机装配教学团队负责教学、开发、维护和运行。飞机制造是工业之花,飞机装配是飞机制造中的最关键环节,随着我国大飞机和新一代军机的研制和批产,飞机装配具有工作量大、工艺装备多且复杂、质量要求高、周期长等特点,占到飞机制造周期的50%~75%,对掌握扎实的飞机装配知识和具备飞机装配工程实践能力的专业人才的需求非常迫切。与一般产品不同,飞机制造采用大部件装配来完成机体制造,大部件装配主要工艺流程从蒙皮成形(零件制造)到壁板钻铆(组件装配)到大部件对接(部件装配),对应的专业知识是飞行器制造工程专业《飞机装配技术》和《飞机钣金成形技术》等重要核心课程的主要内容。前各高校均没有飞机大部件装配实验平台,严重影响了对飞行器制造工程专业人才的工程实践能力和创新能力的培养,主要原因如下:(1)飞机装配现场难以复制使得学校开展大型装配实验没有可行性。这主要体现在,飞机装配周期长,目前国内新机型的产能每年不超过10架,2017年全国国产飞机交付量不超过200架,而且需要大量的工程技术人员辅助,这些专业从业人员配置和装配周期都使得学校无法满足装配实验要求。这种现状造成传统上飞机装配实践学习主要通过下厂实习这种参观性的认知学习来实现,但受工厂实际装配进度影响不一定能看到完整和关键的工艺过程,且实习过程中由于工厂质量的高要求和安全性使得学生无法“(动手)实(践)”只能“(参观见)习”,达不到预期效果。(2)操作安全性要求是的学校难以开展装配实验。操作飞行器制造专业设备,需要有相应的专业资质和上岗证,以满足安全的需求,学生基本无法达到这一要求。(3)飞机装配实验需要高成本的大型专业设备、大型实验室场地、大型工装和大量价格昂贵的耗材,并且由于飞机制造技术的高速发展,这些设备和技术都会快速更新。大型专业设备建设成本非常高(例如大型自动化飞机蒙皮拉形机价格需要上千万,飞机自动钻铆机价格在400万以上),还需要另外的毛坯、模具、紧固件、靶标球等大量消耗品。并且其运转和维护需要持续投入大量专业人员和资金,这往往在学校中是不可能实现的。(4)传统的装配实验模式无法满足探究性实验的要求。传统的实验更多的是认知型实验,让学生掌握实验的基本方法和操作,不允许出现“失败”的实验结果,学生往往都在正确的工艺参数指导下做重复实验,严重影响了学生探索精神,实验的探究性不强。而飞行器制造工程是一门高探究性的技术,需要从业人员掌握面对复杂工艺问题的解决分析能力。这种矛盾导致实践方式难以达到培养学生实践能力和创新能力的要求。因此,依托南京航空航天大学航空宇航科学与技术国家重点学科,国家级航空工程实验教学示范中心和工信部航空航天制造技术实验教学示范中心, 项目组将“虚拟现实+互联网”技术融入实验教学项目,坚持“学生中心、产出导向、持续改进”的原则,突出大飞机工程应用驱动、面向行业和社会资源共享,开发飞机大部件装配虚拟仿真实验项目,填补当前我国飞行器制造工程专业在飞机装配虚拟仿真实践教学平台方面的空白。
学情分析
学习完成情况
共有 2600 人次参与学习
其中 2250 人次完成
共有 350 人次未完成