一、实验室定位与目标
1. 实验室定位：以抗疲劳制造与再制造核心技术为支撑，深度服务航空航天、高端机械、精密制造、冶金装备等领域，紧扣上海商飞、商发、东航、波音、普惠等龙头企业研发与运维需求，以高端装备抗疲劳制造技术赋能卓越工程师培养，全面助力临港及周边航空制造与维修产业发展。
2. 实验室目标：本实验聚焦抗疲劳制造、寿命预测与可靠性评估、再制造修复领域核心技术需求，构建材料制备—增材制造—表面强化—性能验证全流程闭环体系，打造集教学、实训、科研、技术服务、成果转化于一体的综合平台。以“夯实制造基础、强化测试能力、对接行业标准、服务国家战略”为宗旨，培养具备抗疲劳制造全流程技能的高素质复合型现场工程师，支撑高端装备产业链质量升级与技术创新，助力航空发动机及飞机零部件实现极限可靠、极限减重、极限寿命。
二、实验室设备
实验室现有实训与科研设备有：
1. DECO 德科行星式球磨机（1台）；
2. 豪克能 HYAFM-850 超声精密加工设备（1台）；
3. 库卡（KUKA）工业机器人激光熔覆系统（1套）；
4. LDM8060激光熔覆系统（1套）；
5. 残余应力测试设备（1台）。
1、粉末冶金与材料制备能力
利用DECO德科行星式球磨机，开展金属/陶瓷复合粉末的高能球磨制备与配比优化，培养学生掌握粉末粒径控制、成分分析与工艺参数调控等材料制备基础技能。结合航空发动机叶片、燃烧室等典型零件的材料需求，强化对耐高温、抗氧化、高强韧复合粉体材料制备全流程的理解，为后续增材制造与表面强化奠定原料基础。
2、超声精密加工与表面强化能力
依托豪克能HYAFM-850超声精密加工中心，系统开展超声振动辅助切削、超声滚压强化等工艺训练，使学生掌握超声加工参数（振幅、频率、进给量）对零件表面完整性（粗糙度、硬度、残余压应力）的影响规律，培养学生针对航空发动机叶片榋槽、起落架关键件等抗疲劳需求进行表面强化工艺设计与优化的实践能力。
3、激光熔覆与增材再制造能力
综合运用库卡（KUKA）工业机器人激光熔覆系统与LDM8060激光熔覆/增材制造系统，开展航空零件的增材制造与损伤再制造修复实训。培养学生掌握机器人运动规划、激光工艺参数优化（功率、扫描速度、搭接率）、熔覆层宏/微观组织调控等关键技能，理解再制造修复件的组织均匀性与结合强度控制机理，形成“增材沉积—组织调控—界面分析”的完整工程实践能力。
4、残余应力表征与疲劳性能评估能力
利用残余应力测试设备，系统开展表面强化件、增材制造件与服役损伤件的残余应力场检测与分析，培养学生掌握残余应力产生机理、测试方法选择、数据处理与结果判读等核心技能。结合疲劳断口分析与寿命预测方法，构建“工艺参数—残余应力—疲劳寿命”的定量关联分析能力，支撑航空关键件的疲劳寿命评估与可靠性研究。
5、数字化制造与失效分析能力
融合机器人离线编程、工艺仿真与数字孪生技术，推动实训向数字化、智能化转型。结合CAD/CAM/CAE工具链，开展飞行器零件的结构优化设计、制造工艺仿真及失效机理分析，助力学生形成“工艺设计—数字仿真—实物验证—失效诊断”的闭环工程思维，适应航空制造业数字化、智能化升级需求。
四、支撑课程体系
抗疲劳制造与测试实验室可为以下专业课程提供核心实践教学与创新研究支撑：
1、专业核心课程
《飞行器制造技术基础》
《飞机钣金成型原理与工艺》
《复合材料成型原理与工艺》
《飞行器工程检测技术》
《航空工程材料》
《飞行器智能制造技术》
《飞机装配工艺学》
2、实训实践环节
飞行器制造综合技能训练
激光熔覆与增材再制造综合实训
超声滚压表面强化工艺实验
残余应力测试与疲劳寿命评估实验
球磨粉末制备与表征综合实验
复合材料成型综合实验
飞行器制造工艺课程设计
毕业设计（抗疲劳制造与测试方向）
3、产教融合课程
实验室深度对接商飞、商发、东航等龙头企业，共建产教融合课程，将企业真实项目（如航空发动机叶片抗疲劳修复、起落架表面强化工艺优化）引入教学案例，推动课程内容与行业前沿技术同步更新。企业工程师参与授课，校企联合制定实训标准，确保人才培养与岗位需求精准对接。
五、人才培养
实验室面向航空航天、高端机械、精密制造等领域，重点培养以下三类高素质复合型现场工程师：
1、抗疲劳制造现场工艺师
精通超声滚压、激光熔覆、球磨粉末制备等抗疲劳制造核心工艺，掌握复合材料制造与精密加工全流程技能，具备工艺参数优化、质量控制与公差分析能力。能够面向上海商飞、波音等企业的航空关键件制造需求，独立制定抗疲劳制造工艺方案，支撑飞行器零部件极限寿命、极限减重的工程实现。
2、疲劳测试与可靠性评估工程师
掌握残余应力测试等核心技术，具备构建“工艺参数—残余应力—疲劳寿命”定量关联模型的能力。能够服务商发、普惠等发动机制造企业，开展航空发动机关键件的疲劳性能验证与失效诊断，满足高端装备极限可靠性要求。
3、增材再制造与智能运维工程师
熟练操作激光熔覆/增材制造系统，掌握工艺参数调控与再制造修复方案设计，能够对损伤航空零件实施高质量再制造修复，延长零件服役寿命。同时具备机器人离线编程、数字孪生与工艺仿真能力，适应东航、波音等企业智能运维与MRO（维修/修理/大修）数字化升级需求。
六、设备与场景化教学特色
1. 全流程闭环，虚实融合实训
构建 “虚拟仿真预测→实物制造→性能测试→失效分析→工艺优化” 闭环训练，降低耗材成本，提升教学与科研效率。
2. 标准引领，规范化操作
以国家材料测试标准、航空航天制造规范、激光增材修复国家标准为基准，强化标准化操作、数据记录、质量管控意识。
3. 产学研用深度融合，对接真实产业场景
覆盖材料制备、增材制造、表面强化、性能验证全链条，贴合商飞、商发、东航等企业工程场景，提升学生工程应用与创新能力。
4. 科研反哺教学，高端设备共享
将超声精密加工、机器人激光熔覆等科研设备用于教学，让学生接触行业前沿技术，实现 “课堂与产业零距离”。
七、结语
抗疲劳制造与测试实验室以工业级先进装备为依托，以航空航天等国家战略产业需求为导向，通过“技术赋能+场景驱动+标准引领+产学研用”模式，实现理论与实践、教学与产业、科研与转化深度融合，为高端装备制造产业输送具备创新力、实践力与竞争力的卓越现场工程师，助力我国制造业高质量发展与核心技术自主可控。
