微重力環境下大型航天結構展開虛拟仿真實驗教學項目将大型航天結構作為實驗對象，通過計算機虛拟仿真技術模拟太空環境，利用力學有限元分析技術創造失重條件，再現了航天器在軌展開的全過程，使得學生可以身臨其境的使用各種虛拟光電傳感設備對大型航天結構展開過程中的運動學參數進行測量，對結構在失重條件下的動力學行為進行分析，為拓寬航空宇航、力學等相關專業本科生的學術視野，增強其創新實踐能力搭建平台。
建設背景
太陽能帆闆、可展開天線等大型航天結構展開過程的力學參數測量對航天器安全設計與強度校核至關重要，但是模拟太空失重條件所需的複雜實驗條件和高昂的實驗成本使高校實驗室望而卻步。項目通過三維仿真技術，再現大型環形索網天線在軌工作真實場景，還原天線在微重力環境下從爆炸解鎖到結構展開到鎖定為工作面型的全部動力學過程。
依托項目
項目是由胡海岩院士主持的國家自然科學基金重大項目《大型可展開空間結構的非線性動力學建模、分析與控制》科研成果轉化而成，涉及大型索網柔性結構展開動力參數測量與分析，學生在完成學習後如有興趣還可以進一步開展大型空間可展開結構的動力學與控制相關研究工作。
特色創新
項目面向國家重大戰略需求，體現航空宇航特色，幫助學生了解工程一線問題，所涉及的實驗内容具有創新性和工程應用背景，同時能夠培養學生家國情懷紅色基因。在實驗方案設計方面體現 “真實性”，即讓學生在虛拟實驗過程中盡可能的具有真實實驗的體驗；在實驗教學方法方面體現“虛實結合”，通過地面真實實驗與空間虛拟實驗相結合的方式，讓學生能夠全方位收獲知識、鍛煉實踐能力。
教學成果
項目于2018年獲批國家級虛拟仿真教學實驗項目，2020年獲批國家級一流本科課程
依托此項目開設的虛拟仿真實驗課程面向航天工程、力學、機械及相關專業大學三年級和大學四年級本科生開放，年均受益學生400人。
項目已在蘭州大學、西北工業大學、天津大學等10餘所高等院校進行了推廣使用，同時在國家虛拟仿真實驗教學項目共享服務平台進行開放共享。
建設團隊
該項目由伟德客户端基礎力學教學實驗中心牽頭建設，項目負責人馬沁巍，建設團隊包含伟德客户端科研和教學管理負責人馬少鵬、武志文，實驗中心教師劉戰偉、程修妍，力學系教學團隊教師張強、劉廣彥、趙穎濤、劉铖，國家級武器系統虛拟仿真實驗教學中心教師李文光，伟德客户端虛仿平台負責人李仲君。
