学霸的军工科研系统 第222节

　　国家鼓励有能力有资源的高校自行创建超算中心。

　　由于常浩南相对特殊的身份，因此仪式的规模不算大，甚至是在室内搞的。

　　但是规格很高。

　　京城有点头面的学校，基本都派了当家的专家教授来参加。

　　当然，常浩南还是有自知之明，这里面大多数应该是冲着杨芙青和王阳原二位，而不是自己才过来的。

　　不过无论如何，场面已经是赚足了。

　　尽管已经不是第一次参加这种活动，但是当主角，还是以领导的身份当主角，确实还是头一遭。

　　心里多少还是有点打鼓。

　　好在给他安排的稿子非常贴心，字写得非常大不说，有些易错或是生僻的，甚至还特地在后面注了拼音。

　　至于那个输出hello world的汇编语言程序，反倒是表现最稳定的。

　　机器又不会紧张。

　　总之，一切顺利。

　　仪式之后，便是例行的午餐会。

　　正如常浩南所预料的，两位院士跟他聊了没几句，就看到汹汹人流正从远处不断接近。

　　前者还有点不适应这种场面，不过对方二人显然早已经习惯。

　　杨芙青从上衣口袋里抽出一本笔记本，飞速写下几个号码，然后撕下来递给了常浩南。

　　“这是我和老王的办公室，还有家里的电话，如果小常你以后在计算机领域需要什么资源的话，我们可以试著帮忙。”

　　常浩南赶紧接到手中。

　　“谢谢杨院士。”

　　现在的他倒是不至于有去年这时候第一次见到杜义山时候的兴奋，但能拿到人家的私人电话，显然相当于是一种认可。

　　至于对方为什么要做出如此高的姿态，常浩南暂且有些疑惑。

　　总之绝不可能只是因为前两天帮了杨芙青推荐过来的三个学生那么简单。

　　今天到场的都是成年人，哪怕出席是看在两位院士的份上，也不可能干出把常浩南这个东道主晾在旁边的蠢事，因此他随后花了差不多十分钟，才总算接受完了一整轮的连番祝贺。

　　长舒一口气的常浩南挤出人群，准备休息一下，顺便找点吃的。

　　当领导也有一个好，就是这种活动只要露个面就行了。

　　然而他刚把一块牛肉放进餐盘，就又有一个看上去相当年轻的人出现在了旁边。

　　“常工您好。”

　　常浩南有些无奈地转过头，准备接受对方套路化的贺词。

　　然而对方下一句话却是：

　　“我叫魏永明，是青华大学精密仪器专业的研究生，想和您探讨一下有关金属热加工过程工艺优化和过程控制方面的课题。”

　　尽管常浩南已经意识到自己在控制学理论方面确实已经混出了点名气，但他的第一反应还是意外。

　　“金属热加工？”

　　这个领域并不是常浩南曾经涉足过的，而且印象里面青华大学也并不以金属材料加工工艺相关领域见长。

　　“没错，这是今年我们学校从410厂接到的一个大项目中的一部分，已经被纳入精工计划的重点发展对象。”

　　听到这里常浩南懂了。

　　怪不得会找上自己。

　　他可是还挂著精工计划总顾问的名头呢，就等著过两个月毕业之后转正了。

　　那还是要听一听的。

　　毕竟也算是本职工作的一部分。

　　而且他也想知道，最近这半年左右的时间里，精工计划到底发展到了什么程度。

　　“不如我们去旁边边吃边聊？”

　　常浩南低头看了一眼盘子里的肉饼提议道。

　　……

　　几分钟后，两个人坐在了旁边一处不太起眼的长桌边上。

　　“这个项目主要分成两大部分，一个是在410厂之前那台电火花打孔设备的基础上升级，开发一种微细电火花加工数控工具机，二是针对高铌钛铝合金材料开发新的熔模精密铸造工艺。”

　　“前面做电火花加工那部分，我们目前完成的比较顺利，已经进入了样机研制阶段，但是后一项遇到了一些困难，因为熔模铸造过程同时涉及到力、热、电的作用，并且材料的性能和晶相情况本来就受到元素成分的影响，自变量实在太多，我们几乎用尽了目前能想到的手段，还是没办法很好地模拟出整个连续，或者哪怕是半连续铸造过程。”

　　魏永明介绍完情况，常浩南马上就明白了410厂这是要干什么。

　　由于涡喷14计划的顺利完成，他们这是在升级设备，准备进行第三代涡扇发动机的生产！

　　电火花加工系统自不必说，三代大推的涡轮前温度会提高到1200℃的水平，需要更加复杂的主动冷却技术，除了在设计上更加困难之外，对于加工而言也是一个巨大的挑战。

　　而第二项里面提到的高铌钛铝合金，则由于其高熔点、高强度、高模量和低密度的优势，成为先进航发必不可少的材料之一。

　　换句话说，在经过了十年的反复之后，涡扇10，终于迈出了真正意义上的第一步。

　　这是410厂的一小步，却是华夏航空动力产业的一大步。

298.第298章 多物理场仿真

　　第298章 多物理场仿真

　　想到这里，常浩南突然觉得魏永明这个名字似乎有点耳熟。

　　他十分确定这是自己重生以来第一次和青华大学产生接触。

　　那么就应该是前世听过的人。

　　“铸造工艺试验需要大量财力和时间，而您也知道，这两样正是我们现在最缺少的，目前美日俄这些先发国家已经对钛铝合金有了很多年的研究，我们靠传统手段很难在短时间内追上他们，但是目前我们所用的解耦合手段基本已经走到了死胡同里，项目组在后续的路线选择上出现了很大的分歧。”

　　在简单介绍了目前的情况以及面临的困难之后，魏永明带著期望的眼神向常浩南问道：

　　“所以，我这次来是想向您请教一下，以目前的技术手段而言，是否有可能像流体力学或者结构力学一样，通过数值计算的方式，在计算机上面完成对铸造过程的仿真模拟？”

　　尽管只是个硕士生，但他的总结思路清晰条理分明，绝对是深度参与了整个项目，而非一个简单打下手的人。

　　他的这个问题，一时间甚至难住了常浩南。

　　实际上，这并不是后者第一次面对类似的问题了。

　　从之前在三座门的庆功会上，阎忠诚就提到过，黎明厂计划用1Cr16Ni2MoN马氏体不锈钢通过热锻方式生产航改燃气轮机的叶片，但材料的变形、传热和组织演进之间相互作用，很大程度上限制了有限单元法在需要充分考虑微观组织影响的热锻造工艺中的应用。

　　而前段时间在关于海之星雷达的讨论中，郭林也曾经提到过，14所面临的一个大问题就是舰载大口径有源相控阵天线在太阳照射、风荷、盐雾侵蚀等环境载荷影响下，天线阵面会不可避免地产生结构变形，恶化天线辐射性能，需要消耗更大的功率才能实现相同的发射功率。

　　但是增加输入功率又会带来更大的热功耗，除了浪费军舰上本就宝贵的电能之外，对温度敏感的T/R组件和阵面电源也会因此而产生性能温漂，导致T/R组件输出的激励电流改变，进一步恶化天线的辐射性能。

　　这些问题虽然看似风马牛不相及，涉及到的领域也完全不同，但大家面临的困境都是一样的——

　　相比于基本只需要考虑力学影响的飞机气动和结构设计，它们设计到的物理场更多，并且相互之间还有非常紧密的影响，对于目前所流行的计算分析手段而言，没办法同时对这么多个物理量进行计算和寻优。

　　传统计算手段中，当引入非线性条件时，计算需要在多个偏微分方程组之间反复叠代多次以求获得收敛，但铸造问题同时涉及材料非线性、几何非线性和边界非线性，叠代效率极低导致计算时间需要以月甚至年为单位不说，最后的结果还有很大概率是发散的。

　　而如果把这些物理场拆开来分别进行计算，又忽视了其中的耦合作用，导致模拟结果与实际情况完全无法拟合。

　　就现有的技术手段而言，这个问题无解。

　　因此常浩南这段时间一直想要做的事情，就是编写一个新的、综合的多物理场仿真建模软件。

　　但这需要很高的、至少超过目前这个时代的理论支持。

　　也是他迫切地想要把系统的理论能力等级升到LV3的原因。

　　在花了些时间总结语言之后，常浩南以谨慎乐观的方式给出了自己的回答：

　　“传统的解耦合手段，包括才发展出来不久的间接耦合手段都只能处理多物理场之间的弱耦合问题，强耦合问题不可能被直接解耦，所以继续在这个方向上进行尝试的意义确实不大。”

　　“比如你刚刚提到过的铸造过程，会涉及到一个流固耦合，只有在微小形变量假设下，这才是个弱耦合问题，因为流道会对流体产生影响，但反过来流体对流道的作用就可以被忽略，这样的问题可以解耦解决。”

　　“但铸造过程并不符合这个假设……”

　　魏永明的眼神稍稍黯淡了下来，显然，他是希望能够继续通过数值计算方式走下去的。

　　因为这是华夏唯一有可能实现技术跨越的途径。

　　“是的，但并不是完全没有希望。”

　　常浩南点了点头：

　　“我正在开发一种全耦合求解法，如果顺利的话，那么……”

　　多物理场仿真如果归纳成数学问题，其实就是求解非线性程度极高的偏微分方程组，但由于工程上只需要数值解并不需要解析解，因此总体难度应该还好。

　　另外在原来的时间在线，FEMlab也是在2005年改名为COMSOL Multiphysics并正式涉足多物理场仿真领域，在时间跨度上也就是8-10年的水平，LV3级别的理论应该足以应付。

　　更何况工程软件这种东西，总归是需要收集数据做版本叠代的，不可能指望著首发就是尽善尽美，而哪怕现阶段只能把最基本的力热耦合做出来，对于几乎所有的行业来说，都堪称一个巨大的助力了。

　　“如果顺利的话，那么下半年有可能出一些阶段性成果。”

　　他还是没有选择过于半场开香槟的说法。

　　刚刚还有些失落的魏永明猛地兴奋了起来：

　　“所以，利用数值分析缩短研究周期的路子，我们还是可以继续坚持下去？”

　　要是别人画出这种大饼，那他估计正眼都不会给一个。

　　但话得分谁说。

　　在此行前来之前，魏永明当然也做过一些功课。

　　从过去的经验来看，这位总顾问口中的“阶段性成果”，一般而言都并不阶段。

　　属于放在一个课题里面能直接结题的那种。

　　“当然，或者不如说，这正是我研究算法和控制理论的最终目的。”

　　常浩南微笑著点头。

　　生活有时会出现一些奇妙的对称。