第291章 仿真设计

作品:《穿越59,开局获得签到系统

    晨光透过槐树叶的缝隙,在水泥地上洒下碎金般的光斑。


    赵四已经把方案重新誊写工整,装进了档案袋。


    会议室里空无一人,只有墙上那面老式挂钟的秒针在走。


    一格一格,声音在寂静中格外清脆。


    他坐在桌前,看着那个档案袋。


    牛皮纸的颜色,没有任何标记。


    但里面装着可能改变“鲲鹏”命运,也可能改变“天河”方向的建议。


    门被轻轻推开。


    陈启明探头进来,眼睛还有些惺忪,但看见赵四,立刻精神了:


    “赵总工,您这么早?”


    “睡不着。”


    赵四说,“方案我写好了,你看看。”


    年轻人接过档案袋,抽出文稿,快速浏览。


    看着看着,眉头皱起来:


    “抽调我们五个人?那图形显示的优化怎么办?”


    “还有CMOS芯片的测试……”


    “都往后推。”


    赵四说得很平静,“‘鲲鹏’的振动问题必须优先解决。”


    “而且,”他顿了顿,“这次仿真攻关,对‘天河’本身也是个机会。”


    “考验我们计算能力的极限,验证我们这些年积累的算法和工具。”


    陈启明沉默了一会儿,继续往下看。


    当看到“一个月内完成初步分析”时,他抬起头:


    “赵总工,这时间……太紧了。”


    “多体动力学仿真,光是建模就要好几周,计算时间更没法估计。”


    “咱们现有的计算机,算一个简单的气动问题都要一整天,这种复杂的结构动力学……”


    “所以需要简化。”


    赵四从抽屉里拿出一份草图,“我昨晚想了,可以做二维轴对称模型。”


    “不考虑叶片的具体三维形状,只考虑叶片的等效质量和刚度,聚焦在叶片和轮盘的耦合振动上。”


    他在草图上比划:“把高压转子简化成几个关键部件:轮盘用圆环单元模拟,叶片用梁单元模拟,轴承用弹簧单元模拟。”


    “这样模型规模能减少90%,计算量就能接受了。”


    陈启明仔细看着草图。


    这是典型的工程师思维。


    在精度和可行性之间找平衡。


    二维轴对称模型当然比不上完整的三维模型,但至少能抓住主要矛盾,给出定性的趋势判断。


    “可就算简化了,计算程序呢?”


    他问,“咱们没有现成的结构动力学仿真软件。”


    “我们自己写。”


    赵四说得很轻巧,但陈启明知道这句话的分量。


    写一个可用的有限元分析程序,需要懂力学理论、懂数值算法、懂编程,还要经过大量测试验证。


    这不是一两个人能完成的。


    “从今天起,”


    赵四站起来,“你、林雪、张卫东,还有从航空系统调来的两个年轻技术员,组成仿真攻关组。”


    “我任组长,你负责具体实施。”


    “第一周完成模型简化方案和算法设计,第二周开始编程调试,第三周试算,第四周分析结果。”


    时间表排得密不透风。


    陈启明深吸一口气,点头:“好。”


    “去通知大家吧。”


    赵四看看表,“八点,在这里开动员会。”


    动员会开得简短而凝重。


    赵四把振动问题的严重性说得很清楚。


    如果不解决,“鲲鹏”核心机就无法进入下一阶段试验,整个项目可能延误一年甚至更久。


    而解决的关键,在于用数字仿真定位问题根源。


    “这是我们第一次用计算机模拟航空发动机的复杂振动。”


    他看着围坐的年轻人,“没有先例,没有成熟软件,没有足够快的计算机。”


    “我们有的,是‘天河’这些年积累的计算资源,是各位的聪明才智,还有……”


    “不能失败的决心。”


    没人说话,但每个人的眼神都很专注。


    林雪在笔记本上快速记录着要点,张卫东盯着墙上的转子结构图,航空系统调来的两个年轻人。


    一个叫刘峰,学力学的;一个叫王海,学数学的。


    表情既紧张又兴奋。


    “任务分工。”


    赵四开始点名,“陈启明,你负责总体协调和算法设计。”


    “林雪,你负责网格划分和模型生成。”


    “张卫东,你负责计算程序的编写和调试。”


    “刘峰、王海,你们负责理论推导和计算结果分析。”


    他顿了顿:“我负责建模简化方案和关键参数确定,还有……”


    “给大家扫清障碍,争取资源。”


    散会后,陈启明立刻带着团队开始工作。


    会议室变成了临时的工作间,墙上的白板很快被公式和草图占满。


    赵四把高压转子的详细图纸摊在桌上。


    这是楚怀远特批调阅的,上面有每个部件的尺寸、材料、公差要求。


    他拿着放大镜,一毫米一毫米地看。


    轮盘的厚度分布,叶片的安装角度,榫头的配合间隙……


    这些细节都可能影响振动特性。


    每看到一个关键尺寸,他就在笔记本上记下来,标注可能的简化方式。


    中午吃饭时,楚怀远来了。


    老人端着饭盒,在赵四旁边坐下:


    “方案部里批了,全力支持。但老周问,一个月真能出结果?”


    “不敢保证。”赵四实话实说,“但我们会尽全力。”


    楚怀远看着他布满血丝的眼睛,叹了口气:


    “你也别太拼。身体垮了,什么都完了。”


    “知道。”


    赵四扒了一口饭,“对了,楚老,有件事得请教您。”


    “叶片和轮盘的连接刚度,实测数据有吗?”


    “有一些,但不多。”


    楚怀远放下筷子,“六年前做过一批榫头连接试验,数据在档案室,我让人找出来。”


    “太好了。”


    赵四眼睛一亮。


    连接刚度是耦合振动的关键参数,如果全靠理论估算,误差会很大。


    有实测数据,哪怕不多,也能大大提高模型的可靠性。


    下午,资料送来了。


    是泛黄的手写记录本,字迹工整但有些褪色。


    赵四一页页翻看,把有用的数据摘录下来。


    测试是在一台老式材料试验机上做的。


    加载-位移曲线画在方格纸上,线条有些抖动,但趋势清晰。


    他盯着那些曲线,脑子里开始换算。


    加载力除以位移,得到刚度值;


    再根据榫头尺寸,换算成单位面积的刚度。


    这些数字,将成为仿真模型中最重要的输入参数之一。


    窗外天色渐暗时,建模简化方案初步完成。


    赵四在白板上画出最终版的简化模型:


    一个二维轴对称的轮盘,用八个节点代表八个扇区;


    每个扇区连接一根代表叶片的梁单元;


    轴承简化成两个弹簧,分别代表径向和轴向刚度。


    “模型一共二十六个节点,四十个单元。”


    他对团队说,“按咱们计算机的能力,算一次特征值分析,估计需要……八到十个小时。”


    “那如果算动力学响应呢?”林雪问。


    “更长,可能要一天。”


    赵四说,“所以我们先做特征值分析,找出各阶固有频率和振型。”


    “如果发现某个振型和试验测到的振动频率吻合,那就找到了问题所在。”