学霸的军工科研系统 第685节

　　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，常浩南才知道那个所谓的“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TORCH Multiphysics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迭床，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。

　　TORCH Multiphysics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迭加在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，发现正交迭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，即便同样是正交迭层，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TORCH Multiphysics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：