作者:十月廿二
正如常浩南所預料的,兩位院士跟他聊了沒幾句,就看到洶洶人流正從遠處不斷接近。
前者還有點不適應這種場面,不過對方二人顯然早已經習慣。
楊芙青從上衣口袋裏抽出一本筆記本,飛速寫下幾個號碼,然後撕下來遞給了常浩南。
“這是我和老王的辦公室,還有家裏的電話,如果小常你以後在計算機領域需要什麼資源的話,我們可以試着幫忙。”
常浩南趕緊接到手中。
“謝謝楊院士。”
現在的他倒是不至於有去年這時候第一次見到杜義山時候的興奮,但能拿到人家的私人電話,顯然相當於是一種認可。
至於對方爲什麼要做出如此高的姿態,常浩南暫且有些疑惑。
總之絕不可能只是因爲前兩天幫了楊芙青推薦過來的三個學生那麼簡單。
今天到場的都是成年人,哪怕出席是看在兩位院士的份上,也不可能幹出把常浩南這個東道主晾在旁邊的蠢事,因此他隨後花了差不多十分鐘,才總算接受完了一整輪的連番祝賀。
長舒一口氣的常浩南擠出人羣,準備休息一下,順便找點喫的。
當領導也有一個好,就是這種活動只要露個面就行了。
然而他剛把一塊牛肉放進餐盤,就又有一個看上去相當年輕的人出現在了旁邊。
“常工您好。”
常浩南有些無奈地轉過頭,準備接受對方套路化的賀詞。
然而對方下一句話卻是:
“我叫魏永明,是青華大學精密儀器專業的研究生,想和您探討一下有關金屬熱加工過程工藝優化和過程控制方面的課題。”
儘管常浩南已經意識到自己在控制學理論方面確實已經混出了點名氣,但他的第一反應還是意外。
“金屬熱加工?”
這個領域並不是常浩南曾經涉足過的,而且印象裏面青華大學也並不以金屬材料加工工藝相關領域見長。
“沒錯,這是今年我們學校從410廠接到的一個大項目中的一部分,已經被納入精工計劃的重點發展對象。”
聽到這裏常浩南懂了。
怪不得會找上自己。
他可是還掛着精工計劃總顧問的名頭呢,就等着過兩個月畢業之後轉正了。
那還是要聽一聽的。
畢竟也算是本職工作的一部分。
而且他也想知道,最近這半年左右的時間裏,精工計劃到底發展到了什麼程度。
“不如我們去旁邊邊喫邊聊?”
常浩南低頭看了一眼盤子裏的肉餅提議道。
……
幾分鐘後,兩個人坐在了旁邊一處不太起眼的長桌邊上。
“這個項目主要分成兩大部分,一個是在410廠之前那臺電火花打孔設備的基礎上升級,開發一種微細電火花加工數控機牀,二是針對高鈮鈦鋁合金材料開發新的熔模精密鑄造工藝。”
“前面做電火花加工那部分,我們目前完成的比較順利,已經進入了樣機研製階段,但是後一項遇到了一些困難,因爲熔模鑄造過程同時涉及到力、熱、電的作用,並且材料的性能和晶相情況本來就受到元素成分的影響,自變量實在太多,我們幾乎用盡了目前能想到的手段,還是沒辦法很好地模擬出整個連續,或者哪怕是半連續鑄造過程。”
魏永明介紹完情況,常浩南馬上就明白了410廠這是要幹什麼。
由於渦噴14計劃的順利完成,他們這是在升級設備,準備進行第三代渦扇發動機的生產!
電火花加工系統自不必說,三代大推的渦輪前溫度會提高到1200℃的水平,需要更加複雜的主動冷卻技術,除了在設計上更加困難之外,對於加工而言也是一個巨大的挑戰。
而第二項裏面提到的高鈮鈦鋁合金,則由於其高熔點、高強度、高模量和低密度的優勢,成爲先進航發必不可少的材料之一。
換句話說,在經過了十年的反覆之後,渦扇10,終於邁出了真正意義上的第一步。
這是410廠的一小步,卻是華夏航空動力產業的一大步。
第298章 多物理場仿真
想到這裏,常浩南突然覺得魏永明這個名字似乎有點耳熟。
他十分確定這是自己重生以來第一次和青華大學產生接觸。
那麼就應該是前世聽過的人。
“鑄造工藝試驗需要大量財力和時間,而您也知道,這兩樣正是我們現在最缺少的,目前美日俄這些先發國家已經對鈦鋁合金有了很多年的研究,我們靠傳統手段很難在短時間內追上他們,但是目前我們所用的解耦合手段基本已經走到了死衚衕裏,項目組在後續的路線選擇上出現了很大的分歧。”
在簡單介紹了目前的情況以及面臨的困難之後,魏永明帶着期望的眼神向常浩南問道:
“所以,我這次來是想向您請教一下,以目前的技術手段而言,是否有可能像流體力學或者結構力學一樣,通過數值計算的方式,在計算機上面完成對鑄造過程的仿真模擬?”
儘管只是個碩士生,但他的總結思路清晰條理分明,絕對是深度參與了整個項目,而非一個簡單打下手的人。
他的這個問題,一時間甚至難住了常浩南。
實際上,這並不是後者第一次面對類似的問題了。
從之前在三座門的慶功會上,閻忠站吞岬竭^,黎明廠計劃用1Cr16Ni2MoN馬氏體不鏽鋼通過熱鍛方式生產航改燃氣輪機的葉片,但材料的變形、傳熱和組織演化之間相互作用,很大程度上限制了有限單元法在需要充分考慮微觀組織影響的熱鍛造工藝中的應用。
而前段時間在關於海之星雷達的討論中,郭林也曾經提到過,14所面臨的一個大問題就是艦載大口徑有源相控陣天線在太陽照射、風荷、鹽霧侵蝕等環境載荷影響下,天線陣面會不可避免地產生結構變形,惡化天線輻射性能,需要消耗更大的功率才能實現相同的發射功率。
但是增加輸入功率又會帶來更大的熱功耗,除了浪費軍艦上本就寶貴的電能之外,對溫度敏感的T/R組件和陣面電源也會因此而產生性能溫漂,導致T/R組件輸出的激勵電流改變,進一步惡化天線的輻射性能。
這些問題雖然看似風馬牛不相及,涉及到的領域也完全不同,但大家面臨的困境都是一樣的——
相比於基本只需要考慮力學影響的飛機氣動和結構設計,它們設計到的物理場更多,並且相互之間還有非常緊密的影響,對於目前所流行的計算分析手段而言,沒辦法同時對這麼多個物理量進行計算和尋優。
傳統計算手段中,當引入非線性條件時,計算需要在多個偏微分方程組之間反覆迭代多次以求獲得收斂,但鑄造問題同時涉及材料非線性、幾何非線性和邊界非線性,迭代效率極低導致計算時間需要以月甚至年爲單位不說,最後的結果還有很大概率是發散的。
而如果把這些物理場拆開來分別進行計算,又忽視了其中的耦合作用,導致模擬結果與實際情況完全無法擬合。
就現有的技術手段而言,這個問題無解。
因此常浩南這段時間一直想要做的事情,就是編寫一個新的、綜合的多物理場仿真建模軟件。
但這需要很高的、至少超過目前這個時代的理論支持。
也是他迫切地想要把系統的理論能力等級升到LV3的原因。
在花了些時間總結語言之後,常浩南以謹慎樂觀的方式給出了自己的回答:
“傳統的解耦合手段,包括才發展出來不久的間接耦合手段都只能處理多物理場之間的弱耦合問題,強耦合問題不可能被直接解耦,所以繼續在這個方向上進行嘗試的意義確實不大。”
“比如你剛剛提到過的鑄造過程,會涉及到一個流固耦合,只有在微小形變量假設下,這纔是個弱耦合問題,因爲流道會對流體產生影響,但反過來流體對流道的作用就可以被忽略,這樣的問題可以解耦解決。”
“但鑄造過程並不符合這個假設……”
魏永明的眼神稍稍黯淡了下來,顯然,他是希望能夠繼續通過數值計算方式走下去的。
因爲這是華夏唯一有可能實現技術跨越的途徑。
“是的,但並不是完全沒有希望。”
常浩南點了點頭:
“我正在開發一種全耦合求解法,如果順利的話,那麼……”
多物理場仿真如果歸納成數學問題,其實就是求解非線性程度極高的偏微分方程組,但由於工程上只需要數值解並不需要解析解,因此總體難度應該還好。
另外在原來的時間線上,FEMlab也是在2005年改名爲COMSOL Multiphysics並正式涉足多物理場仿真領域,在時間跨度上也就是8-10年的水平,LV3級別的理論應該足以應付。
更何況工程軟件這種東西,總歸是需要收集數據做版本迭代的,不可能指望着首發就是盡善盡美,而哪怕現階段只能把最基本的力熱耦合做出來,對於幾乎所有的行業來說,都堪稱一個巨大的助力了。
“如果順利的話,那麼下半年有可能出一些階段性成果。”
他還是沒有選擇過於半場開香檳的說法。
剛剛還有些失落的魏永明猛地興奮了起來:
“所以,利用數值分析縮短研究週期的路子,我們還是可以繼續堅持下去?”
要是別人畫出這種大餅,那他估計正眼都不會給一個。
但話得分誰說。
在此行前來之前,魏永明當然也做過一些功課。
從過去的經驗來看,這位總顧問口中的“階段性成果”,一般而言都並不階段。
屬於放在一個課題裏面能直接結題的那種。
“當然,或者不如說,這正是我研究算法和控制理論的最終目的。”
常浩南微笑着點頭。
生活有時會出現一些奇妙的對稱。
就比如類似的話,他在幾天前剛剛跟三個燕京大學的學生講過。
現在又對一個青華大學的學生說了一次。
“工欲善其事,必先利其器,雖然等待半年左右的功夫可能會讓你們損失一些時間,但最終能換來更高的效率還是值得的。”
前世作爲一個做項目的科研狗,常浩南選擇以今年下半年作爲時間節點自然也是考慮了魏永明他們面對的實際情況——
科研項目到了年末是要交階段性總結報告的。
如果他把這個軟件一杆子支到明年,那項目組很有可能在進度壓力下選擇迴歸傳統路線,保證報告裏面至少有內容好寫。
實驗當然是必要的,但是缺乏理論指導的實驗對於當今的華夏來說,成本確實太高了一點。
第299章 獲獎了
不過這一次,常浩南顯然是有些多慮了。
聽到他的話之後,魏永明幾乎馬上就想好了後面要怎麼辦:
“如果一到兩年之內能在數值計算的方法上取得突破,我都有辦法說服項目組繼續留在這個方向上。”
“哦?”
常浩南一聽這個倒是來了興趣:
“你們這個項目,還有跟鑄造工藝無關的其它部分?”
能做出這種表態,顯然他手裏還有着足以用來應付中期審覈的成果。
而且不需要常浩南的那個軟件也能完成。
當然這也是乙方的通常套路——
進度不能一次性全都抖落出去,必須得細水長流,捏在手裏一部分以防萬一。
就好比寫作,存稿不能一次性全發出去,需要留一點在手裏以防卡文或者有急事,否則就會像某些作者一樣,必須在開會間隙掏出手機來碼字以防斷更。
“嗯……也不能算是無關,我們準備給這兩個項目用到的設備做一個能完全自主郀I維護的嵌入式操作系統,回去以後可以調整一下優先級,把這件事情放到前面來做,大概能爭取到至少一年的時間。”
魏永明直接就是一個語出驚人,他這個事情如果真能做成,影響力恐怕跟常浩南剛剛說的新軟件在同一個水平:
“我這兩年考察過不少國內廠家用的數控機牀,發現老外的工控軟件很多都是在系統層面上對我們鎖權限,哪怕咱們不考慮售後問題也很難解開,購買設備的合同裏也全都是霸王條款,很多明明找個技術員都能解決的問題,必須花大價錢請他們的工程師從國外飛過來處理,每一次就是幾千上萬美元的支出,我覺得這樣下去不行。”
“前兩年因爲巨硬Windows95中文版的發佈,咱們在桌面端操作系統上已經敗下一局,而嵌入式操作系統雖然不太起眼,但對於生產生活的影響實際更大,絕對不能再把這塊東西拱手讓人了。”
說到後面,魏永明的語氣中帶上了一些沉痛。
“自主的嵌入式操作系統……基於linux的?”
常浩南對於代碼這塊,最多隻能算是瞭解,太深奧的東西是不懂的,但是從後來的歷史發展看,linux絕對是個好東西,到2020年代,幾乎所有嵌入式系統都被統一成了win和linux兩條路線。
談到自己最熟悉的領域,魏永明頓時又來了精神:
“不完全是,目前的linux作爲嵌入式系統缺陷很多,最無法克服的是,一些工控設備並沒有安裝內存管理單元,而linux沒辦法在這些設備上咝校送庖恍┌惭b了MIPS或者ARM架構處理器的設備,對於linux的適應性也不好,所以我們的計劃是依託linux即將發佈的2.0版本作爲內核源文件,專門針對微控制領域設計一個新的系統。”
當他說到這裏的時候,常浩南猛地想起了自己爲何會對對方的名字非常熟悉。
魏永明,華夏第一個支持圖形用戶界面的嵌入式操作系統,MiniGUI的開發者。
很多工控設備、醫療儀器和ToB的終端都使用這個系統。
前世他在缺乏外部支持的情況下,依然於1998年完成了MiniGUI的初步開發,如今依託精工計劃這個平臺,顯然更是大有可爲。
“操作系統這方面,我不是專家。”
常浩南自然不可能把心中所想說出來,那就成跳大神了,另一方面,他也希望能把魏永明留在精工計劃的框架內,而不是放出去單打獨鬥:
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