纤维布是玻璃钢（玻璃纤维增强塑料）增强体的主要结构形式。在纤维和基体性能及纤维体积含量固定之后，玻璃钢产品的机械性能完全取决于纤维布的结构特性，即纤维方向角和相应克重。通过试验确定这些参数难度高，不仅花费巨大，而且难以达到最优。介绍了如何根据纤维和基体性能参数，对任意多轴纤维布的方向角与克重进
行设计。经典层合板理论确定每一层玻璃钢分担的载荷后，桥联模型计算出纤维和基体的均值应力，再将这些均值量转换成真实值，进而与纤维和基体的强度对比，判定单层是否破坏。若破坏源自纤维或源自基体但整体应变中的最大值超过临界值，对应的外载定义为纤维布浸胶后所能承受的极限载荷。设计公式皆为显式，设计结果与试验吻合良好，为工程应用提供了一条有效途径。

    三维整体中空复合材料是一种新型的夹芯结构材料，是将芯材和上下面板交织连接在一起，芯材和面板构成一个整体。三维整体中空复合材料的面板与芯材为一体结构且一次固化成型，因此具有优异的抗分层、抗冲击、高损伤容限等性能。研究三维整体中空复合材料的力学性能对其结构设计与应用具有重要的指导意义。详细介绍了三维整体中空复合材料的平压性能、侧压性能、剪切性能、弯曲性能等力学性能的研究进展，提出目前研究存在的问题，以期为以后的发展提供研究方向。

    3D 打印技术是一种逐层成形的增材制造技术，而纤维增强树脂基复合材料是一种力学性能优异的先进结构材料，结合3D 打印的工艺先进性和纤维的材料性能优势，提出新型的纤维增强树脂基复合材料3D 打印工艺，为进一步促进两者共同发展与应用提供了可能。综述并分析了纤维增强树脂基复合材料3D 打印技术的研究现状与瓶颈，提出了一种连续纤维增强热固性树脂基复合材料3D 打印工艺，将3D 打印丝材制备、3D 打印预成型体、3D打印预成型体固化分隔成3 个独立的模块，并根据不同模块设计搭建了不同的试验平台及设备，成功制备得到了连续纤维增强热固性树脂基复合材料3D 打印构件，还测试得出其（纤维含量为52%）拉伸强度及拉伸模量分别达到1325.14MPa 和100.28GPa；弯曲强度及弯曲模量分别为1078.03MPa 和80.01GPa；层间剪切强度为58.89MPa。大幅提高了纤维增强树脂基复合材料3D 打印成型构件的力学性能。

    翼梁尺寸大、受力复杂，是飞机的主承力结构。采用复合材料制造翼梁可达到减重、提高起重载荷并延长使用寿命的目的。为了有效承载、传载及工艺装配的需求, 要求复合材料翼梁结构铺层位置、铺贴角度精准，外形公差控制严格。大尺寸的复合材料翼梁铺层复杂、截面变化多，传统的手工方法制造大尺寸复合材料零件经常会出现零件内部质量问题及质量稳定性差等状况，这就需要更高的制造工艺水平来满足工程需要。从设计到制造应用数字化技术，材料自动铺贴、裁剪、成型，可以高质量地成型复合材料翼梁，满足设计各项指标要求。

    设计并制备了6 种不同铺层结构的层合板，通过对其进行拉伸试验，研究了不同铺层角度及不同铺层比例对层合板拉伸性能的影响。通过试验获得了6 种复合材料层合板在拉伸试验中所能承受的极限拉伸强度，损伤特征以及载荷- 位移曲线。结果表明：随着偏轴角增大，复合材料层合板拉伸强度逐渐降低，当45°和90°铺层体积分数相同时，45°铺层的层合板拉伸强度高于90°铺层的层合板；[0°/45°] 铺层在表面可有效减小分层面积，由于内部剪切作用[0/90°] 铺层更易出现分层。验证了复合材料层合板可通过改变铺层角度设计其力学性能。

    提出了一种可用于测定具有超长尺度的可折叠薄壁复合材料豆荚杆的轴向压缩屈曲性能的试验方法，该方法突破了通用试验平台的制约，设计并搭建了一套适用于超长尺寸可折叠复合材料豆荚杆轴向压缩试验的测试系统，利用该系统测定了6m 长复合材料豆荚杆轴向压缩屈曲失稳载荷。为了进一步验证测试结果的有效性，建立了复合材料豆荚杆特征值屈曲有限元分析模型，将测得的轴向压缩屈曲失稳载荷与有限元模拟分析结果进行对比验证，二者吻合良好。研究结果表明，设计的测试系统可有效测定超长尺寸复合材料豆荚杆的轴向压缩屈曲性能。

    研究航空复合材料生产线工艺布局仿真评估技术，建立复合材料工艺流程及生产线布局的数字化模型。以航空复合材料数字化生产线实际项目为依托，完成复合材料生产线工艺布局仿真建模和模拟试验。通过仿真技术量化分析、论证复合材料生产线的工艺布局方案，从而指导复合材料生产线的规划设计及运营。

    哈尔滨理工大学高效切削及刀具实验室长期从事切屑折断控制技术、难加工材料高效切削技术、硬态干式切削技术、高速切削加工技术等方面的研究开发工作，在国内外具有一定的影响。实验室有高效切削及刀具国家地方联合工程实验室、机械工业切屑控制及高效刀具技术重点实验室、先进加工技术与智能制造黑龙江省重点实验室、现代制造技术与刀具开发黑龙江省高校重点实验室等支撑平台。通过基础研究应用化、应用研究实用化、科技成果价值最大化、创新技术和产品的产业化，共同构建了紧密的高效切削与刀具技术的产业化联盟。目前实验室形成了以科研为主体、产学研相结合的技术创新体系，逐步发展成为了装备制造领域关键技术供给和研究成果转化的支撑平台。

    自动铺丝工艺已经成为飞机机体结构的主要制造方法，对于铺丝工艺的研究也越来越多。聚焦了自动铺丝工艺过程中的常见缺陷、缺陷的形成机理以及缺陷对力学性能的影响。在总结了当今国内外最新的研究成果基础上，结合自身在实际铺丝过程中遇到的常见缺陷，分析了造成缺陷的原因，铺放材料包括热固性预浸料、热塑性预浸料和干纤维。综述了有关铺丝工艺常见缺陷的研究；介绍了转变半径试验中遇到的缺陷；分析了曲面模具上铺贴质量问题；研究了夹层结构的主要缺陷类型；最后分别介绍了干纤维和热塑性复合材料自动铺丝的常见缺陷。

    针对网格铺丝用预浸丝特点，采用国产T800/603B 热熔预浸料，根据网格尺寸分切出适合网格铺丝用宽度的预浸丝，以分切5mm 和10mm 预浸丝为例，开展网格铺丝用预浸丝制备工艺研究，并探究分析分切宽度精度、搭接接头强度及分切预浸丝边缘损伤情况对网格铺丝用预浸丝质量的影响。结果表明：分切出的不同宽度的预浸丝能够满足网格铺丝用预浸丝使用要求。

    针对树脂基纤维增强复合材料自动铺丝过程中出现的纤维褶皱、分层等工艺缺陷，着重探讨不同轨迹设计方法（固定角、测地线、变曲率）在抑制工艺缺陷上的优劣。对不同轨迹规划方法进行了比较，最终给出针对不同曲面特征、不同铺丝工艺要求的轨迹设计方法。

    固化变形是影响复合材料零件结构成型几何精度的重要因素。产生固化变形的原因一般可以分为内因和外因：内因主要与材料属性和结构设计参数有关；外因主要与固化工艺和模具有关。固化时这些因素共同作用，在复合材料结构内部产生残余应力，脱模时导致构件发生变形。通过对已有试验结果的研究，总结了不同因素对复合材料结构固化变形的影响，为固化变形的工程预测和控制提供直观的数据参考。

    针对双曲度板材回弹难以预测，对成形效率和质量存在不利影响的问题，对基于活络方形压头非对压技术的Invar 钢模具型板冲压成形的回弹问题进行了系列试验研究。试验主要针对不同形状的帆形板和鞍形板进行，结果表明，由于该设备成形力学状态的复杂性，回弹具有一定的不确定性，但也存在明显规律。针对试验板有以下规律：至边缘位置距离的大小对回弹有重要影响，中间位置的板材回弹明显比板边缘处小；板的曲率越大，回弹越小；鞍形板比帆形板回弹小。研究结果可用于指导使用可变模具成形较均匀光顺的型板零件。