第828章 不就是设备嘛,买!
地质勘探这种活,哪怕在已经获得了精确坐标的情况下,也绝不是个轻松愉快的任务。
好在如今的技术装备,尤其车辆和直升机配置都比较齐全,在安全性方面还是比较有保障。
但一个点位真要深挖下去,仍然是短则几个月,长则几年都正常。
因此,在部署好勘探工作的一些要点之后,常浩南就和孟震远一起回到了京航大学。
对于他们来说,眼下能做的,就只有等待。
好在常浩南手头并不缺项目。
接下来的半个月,除了每天例行关注一下里奇流手术化方式的进展情况之外,就是指导栗亚波进行他的毕业设计。
其实,一直到春节之前毕设开题的时候,常浩南才知道那個所谓的“1米级全复合材料壳体”具体指的是什么——
镐飞方面想要给马上就要投入量产的C808客机开发一个全新的发动机短舱。
就是把发动机固定在机身上的那个东西。
直径大概1.3米。
如果成功,那么大概可以给飞机减重约300kg。
只能说,在技术上确实未来可期。
但暂时没什么可操作性。
眼下国内所用的高标号复材几乎全部依赖进口,成本非常高。
钛铝合金换成碳纤维省下来的那点重量,哪怕拉长到全寿命周期,都比不上制造过程中多花出去的成本。
当然,提前研究一下也没什么不好的。
毕竟以后需要用到类似设计的地方不少。
长远来看,在运载火箭和弹道导弹的外壳、大型飞机的机体,乃至于涡扇发动机的风扇叶片和机匣这类工作环境不是特别苛刻、损伤概率又相对较低的部位,用碳基复合材料取代传统合金属于大趋势。
权当做个技术储备了。
当然,对于一个做毕设的本科生来说,这些都还比较遥远。
所以常浩南对栗亚波的要求,也就是能设计出一种理论上可行的总体方案即可。
主要是锻炼一下后者利用现有工具解决问题的能力。
否则,要是TORCHMultiphysics创造者的学生都玩不转自家老师开发的软件,那说出去确实太丢人了。
不过,人生有的时候就是这样。
当你不对一件事抱有期待的时候,它往往就能给出一个意料之外的结果。
……
三月末的一天,正当常浩南在回复佩雷尔曼教授询问进度的邮件时,栗亚波突然从办公室探进了一个脑袋:
“老师,麻烦您来看一下,我这边的模拟结果好像有点奇怪……”
这年头,有笔记本电脑的学生自然是凤毛麟角,所以常浩南只能跟着栗亚波去学生办公室看看情况。
说是学生办公室,但现在的火炬实验室学生比老师都少,所以其实就相当于栗亚波一个人独享。
于是,小伙子干脆把行李从宿舍给搬了过来,开始了007的肝帝生活。
进门之后,常浩南小心翼翼地绕开一张折叠床,来到了栗亚波的工位旁边。
电脑屏幕上,正显示着一个中间粗两头细,略显雪茄型的有限元模型。
正是他设计的发动机短舱总体方案。
常浩南凑到屏幕跟前,很快看完了有限元计算的结果——
1999年,也就是去年,一名叫做黄仁勋的硬件工程师,正式创造了“GPU”这个名词。
实际上,协助CPU进行图形处理的处理器早在80年代就有了雏形。
但NVIDIA推出的GeForce256却带来了一项划时代的功能。
实时可编程着色技术。
TORCHMultiphysics很快就推出了一项免费(不免运费和储存载体的材料费)且可选的功能更新。
当用户的计算机安装了独立的GPU之后,便可以把有限元计算的结果以图形渲染的形式直接叠加在3D模型表面。
而不是像过去那样,只能输出一个干巴巴的表格。
虽然在结果上,这两者之间没有任何差别。
但对于人眼来说,前一种办法显然要直观得多。
因此,常浩南现在只要一打眼就差不多能看出,栗亚波电脑上面的这个设计,已经基本符合镐飞那边提出的项目要求了。
“这结果看上去好像还行啊……”
他重新站直身子:
“你是觉得哪里有奇怪?”
这个时候,常浩南眼角的余光瞟到了屏幕右下角的注释。
那里正写着他所选择材料的性质。
杨氏模量700Gpa……
他的嘴角狠狠抽了抽。
都不用看别的参数。
绝对是T700碳纤维。
只能说不当家不知柴米贵。
T700也就是最近两年才投入商用,而且因为产能上不去,所以单价相当高。
在一架50吨级的支线小飞机上大量使用这种玩意,怕不是要被用户给打死……
好在目前还处在设计阶段,反正就练手的标准来看,问题也不大。
“是这里。”
栗亚波说着把3D模型不断放大、再放大。
终于,常浩南发现,屏幕上的碳纤维结构并不是只建模了一层外壳。
而是由很多个薄层组成。
“你都已经研究起复合材料铺层结构对性能的影响了?”
常浩南有些意外。
“对,我觉得如果只是提供一个总体设计方案,那甲方自己应该就能干,完全体现不出找咱们课题组解决问题的必要性来。”
栗亚波的第一句话就让常浩南非常满意。
虽然有点嫌弃镐飞集团那意思。
“我在试了几个不同的铺层方案之后,发现正交叠层在承受剪切载荷和横向载荷的能力上要明显更好,但这个结果和我在镐飞集团那边出差时候看到的不太一样……”
“还有,即便同样是正交叠层,我的两次计算结果也会出现差别……”
“……”
恍惚间,常浩南仿佛从对方身上看到了几年之前的自己。
主观能动性拉满。
当然,毕竟是个真·本科生,所以在能力上跟当年的自己肯定还是有亿点差距。
不过,这反而不是最重要的。
“这不奇怪。”
他静静地听着对方说完,然后,回答道:
“这类碳纤维增强复合材料的各向异性非常复杂,层间强度不稳定,纤维和基体二者的热力学和机械性质相差很大,我们,或者说不光是我们,全世界范围内对于这种材料的本质仍然了解不够。”
“所以,目前的TORCHMultiphysics虽然可以用你这种办法建模出多层复合材料的结构,但没办法在这种情况下进行准确的数值模拟。”
“这也是为什么我之前跟你说,只要能设计出一种理论上可行的总体方案就行了。”
听到常浩南的解释,栗亚波脸上露出了些许尴尬的神色:
“这……原来是这样……”
他说着挠了挠头:
“那这些岂不全都是无用功……”
本来,栗亚波是想着自己偷偷整个大活,然后震撼老师一整年。
结果最后活没整成,还得老老实实地去找老师帮着找原因。
“那倒也不能这么说。”
常浩南也能大概猜到对方的想法,笑着摇了摇头:
“毕竟,整个建模和计算的过程,你还是亲自做过一遍,对于你以后的研究工作,总归算是一次难得的经历。”
“有些经验,就是要在失败中才能总结出来。”
栗亚波有些失落地点了点头。
但常浩南的下一句话就让他眼前一亮:
“不过,如果你真的对复合材料的微结构感兴趣,那我可以直接给伱购买一批相关设备和材料,用实验的方式去研究。”
“真……真的?”
栗亚波几乎不敢相信自己的耳朵:
“我之前去镐京出差的时候问过,那些设备和材料可都贵得很……”
显然,他早就已经暗中了解清楚了情况。
没等栗亚波说完,常浩南就摆了摆手:
“实验室层面研究用的设备,跟他们那工业化生产不是一回事,成本没有那么夸张,你老师我这点钱还是出得起的。”
“只是你要考虑清楚,这个严格来说已经是材料学,而不是结构力学领域,实验研究也远比数值计算要辛苦和麻烦……”
“我考虑清楚了。”
栗亚波坚定地回答道。
“那好。”
常浩南见自家学生如此坚持,自然不可能再打消对方的积极性:
“你现在这个设计,拿去本科毕业已经完全没问题了。”
他说着指了指电脑屏幕上的建模:
“所以,接下来的时间,我会正式把你当做一名研究生来对待。”
听到这句话,栗亚波不由得坐直了身子。
虽然没有开口表态,但这个动作已经说明了一切。
常浩南见状微微颔首,接着用郑重地口吻说道:
“我给你一个月的时间,你写一份有关复合材料微结构研究的开题报告给我,在里面附上你需要的实验设备和材料。”
“如果报告内容没有问题,那我会尽快给你准备好,明白了吗?”
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好在如今的技术装备,尤其车辆和直升机配置都比较齐全,在安全性方面还是比较有保障。
但一个点位真要深挖下去,仍然是短则几个月,长则几年都正常。
因此,在部署好勘探工作的一些要点之后,常浩南就和孟震远一起回到了京航大学。
对于他们来说,眼下能做的,就只有等待。
好在常浩南手头并不缺项目。
接下来的半个月,除了每天例行关注一下里奇流手术化方式的进展情况之外,就是指导栗亚波进行他的毕业设计。
其实,一直到春节之前毕设开题的时候,常浩南才知道那個所谓的“1米级全复合材料壳体”具体指的是什么——
镐飞方面想要给马上就要投入量产的C808客机开发一个全新的发动机短舱。
就是把发动机固定在机身上的那个东西。
直径大概1.3米。
如果成功,那么大概可以给飞机减重约300kg。
只能说,在技术上确实未来可期。
但暂时没什么可操作性。
眼下国内所用的高标号复材几乎全部依赖进口,成本非常高。
钛铝合金换成碳纤维省下来的那点重量,哪怕拉长到全寿命周期,都比不上制造过程中多花出去的成本。
当然,提前研究一下也没什么不好的。
毕竟以后需要用到类似设计的地方不少。
长远来看,在运载火箭和弹道导弹的外壳、大型飞机的机体,乃至于涡扇发动机的风扇叶片和机匣这类工作环境不是特别苛刻、损伤概率又相对较低的部位,用碳基复合材料取代传统合金属于大趋势。
权当做个技术储备了。
当然,对于一个做毕设的本科生来说,这些都还比较遥远。
所以常浩南对栗亚波的要求,也就是能设计出一种理论上可行的总体方案即可。
主要是锻炼一下后者利用现有工具解决问题的能力。
否则,要是TORCHMultiphysics创造者的学生都玩不转自家老师开发的软件,那说出去确实太丢人了。
不过,人生有的时候就是这样。
当你不对一件事抱有期待的时候,它往往就能给出一个意料之外的结果。
……
三月末的一天,正当常浩南在回复佩雷尔曼教授询问进度的邮件时,栗亚波突然从办公室探进了一个脑袋:
“老师,麻烦您来看一下,我这边的模拟结果好像有点奇怪……”
这年头,有笔记本电脑的学生自然是凤毛麟角,所以常浩南只能跟着栗亚波去学生办公室看看情况。
说是学生办公室,但现在的火炬实验室学生比老师都少,所以其实就相当于栗亚波一个人独享。
于是,小伙子干脆把行李从宿舍给搬了过来,开始了007的肝帝生活。
进门之后,常浩南小心翼翼地绕开一张折叠床,来到了栗亚波的工位旁边。
电脑屏幕上,正显示着一个中间粗两头细,略显雪茄型的有限元模型。
正是他设计的发动机短舱总体方案。
常浩南凑到屏幕跟前,很快看完了有限元计算的结果——
1999年,也就是去年,一名叫做黄仁勋的硬件工程师,正式创造了“GPU”这个名词。
实际上,协助CPU进行图形处理的处理器早在80年代就有了雏形。
但NVIDIA推出的GeForce256却带来了一项划时代的功能。
实时可编程着色技术。
TORCHMultiphysics很快就推出了一项免费(不免运费和储存载体的材料费)且可选的功能更新。
当用户的计算机安装了独立的GPU之后,便可以把有限元计算的结果以图形渲染的形式直接叠加在3D模型表面。
而不是像过去那样,只能输出一个干巴巴的表格。
虽然在结果上,这两者之间没有任何差别。
但对于人眼来说,前一种办法显然要直观得多。
因此,常浩南现在只要一打眼就差不多能看出,栗亚波电脑上面的这个设计,已经基本符合镐飞那边提出的项目要求了。
“这结果看上去好像还行啊……”
他重新站直身子:
“你是觉得哪里有奇怪?”
这个时候,常浩南眼角的余光瞟到了屏幕右下角的注释。
那里正写着他所选择材料的性质。
杨氏模量700Gpa……
他的嘴角狠狠抽了抽。
都不用看别的参数。
绝对是T700碳纤维。
只能说不当家不知柴米贵。
T700也就是最近两年才投入商用,而且因为产能上不去,所以单价相当高。
在一架50吨级的支线小飞机上大量使用这种玩意,怕不是要被用户给打死……
好在目前还处在设计阶段,反正就练手的标准来看,问题也不大。
“是这里。”
栗亚波说着把3D模型不断放大、再放大。
终于,常浩南发现,屏幕上的碳纤维结构并不是只建模了一层外壳。
而是由很多个薄层组成。
“你都已经研究起复合材料铺层结构对性能的影响了?”
常浩南有些意外。
“对,我觉得如果只是提供一个总体设计方案,那甲方自己应该就能干,完全体现不出找咱们课题组解决问题的必要性来。”
栗亚波的第一句话就让常浩南非常满意。
虽然有点嫌弃镐飞集团那意思。
“我在试了几个不同的铺层方案之后,发现正交叠层在承受剪切载荷和横向载荷的能力上要明显更好,但这个结果和我在镐飞集团那边出差时候看到的不太一样……”
“还有,即便同样是正交叠层,我的两次计算结果也会出现差别……”
“……”
恍惚间,常浩南仿佛从对方身上看到了几年之前的自己。
主观能动性拉满。
当然,毕竟是个真·本科生,所以在能力上跟当年的自己肯定还是有亿点差距。
不过,这反而不是最重要的。
“这不奇怪。”
他静静地听着对方说完,然后,回答道:
“这类碳纤维增强复合材料的各向异性非常复杂,层间强度不稳定,纤维和基体二者的热力学和机械性质相差很大,我们,或者说不光是我们,全世界范围内对于这种材料的本质仍然了解不够。”
“所以,目前的TORCHMultiphysics虽然可以用你这种办法建模出多层复合材料的结构,但没办法在这种情况下进行准确的数值模拟。”
“这也是为什么我之前跟你说,只要能设计出一种理论上可行的总体方案就行了。”
听到常浩南的解释,栗亚波脸上露出了些许尴尬的神色:
“这……原来是这样……”
他说着挠了挠头:
“那这些岂不全都是无用功……”
本来,栗亚波是想着自己偷偷整个大活,然后震撼老师一整年。
结果最后活没整成,还得老老实实地去找老师帮着找原因。
“那倒也不能这么说。”
常浩南也能大概猜到对方的想法,笑着摇了摇头:
“毕竟,整个建模和计算的过程,你还是亲自做过一遍,对于你以后的研究工作,总归算是一次难得的经历。”
“有些经验,就是要在失败中才能总结出来。”
栗亚波有些失落地点了点头。
但常浩南的下一句话就让他眼前一亮:
“不过,如果你真的对复合材料的微结构感兴趣,那我可以直接给伱购买一批相关设备和材料,用实验的方式去研究。”
“真……真的?”
栗亚波几乎不敢相信自己的耳朵:
“我之前去镐京出差的时候问过,那些设备和材料可都贵得很……”
显然,他早就已经暗中了解清楚了情况。
没等栗亚波说完,常浩南就摆了摆手:
“实验室层面研究用的设备,跟他们那工业化生产不是一回事,成本没有那么夸张,你老师我这点钱还是出得起的。”
“只是你要考虑清楚,这个严格来说已经是材料学,而不是结构力学领域,实验研究也远比数值计算要辛苦和麻烦……”
“我考虑清楚了。”
栗亚波坚定地回答道。
“那好。”
常浩南见自家学生如此坚持,自然不可能再打消对方的积极性:
“你现在这个设计,拿去本科毕业已经完全没问题了。”
他说着指了指电脑屏幕上的建模:
“所以,接下来的时间,我会正式把你当做一名研究生来对待。”
听到这句话,栗亚波不由得坐直了身子。
虽然没有开口表态,但这个动作已经说明了一切。
常浩南见状微微颔首,接着用郑重地口吻说道:
“我给你一个月的时间,你写一份有关复合材料微结构研究的开题报告给我,在里面附上你需要的实验设备和材料。”
“如果报告内容没有问题,那我会尽快给你准备好,明白了吗?”
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