第177章 精工計劃

學霸的軍工科研系統 第177章 精工計劃

開口提問的是姚夢娜。

她只覺得自己仿佛回到了那個剛剛認識常浩南不久的晚上，對方一臉平淡地解釋為什么不能用CFD方法模擬平直翼顫振問題的時候。

姚夢娜一度以為自己在這么長時間的努力之后，至少不會再遇到那種尷尬的場面了。

但顯然她還是略微高估了自己。

當課題延伸到另外一個領域的時候，二人之間的距離似乎又被突然拉開了。

“用傳統方法確實不行。”

常浩南把黑板旋轉了180°換到另外一邊。

實際上，利用離散元方法對軟性磨料做數值模擬這種事情，就連他也是剛剛才理清思路，并且通過系統進行了一番試探。

基于離散元理論為基礎，建立磨粒的三維模型，設置模型的尺寸、形狀、濃度和密度，考慮流體和磨粒間的耦合作用，建立磨粒與磨粒、磨粒與流體、磨粒與內壁面的接觸模型，模擬流體中磨粒受力和運動情況，預測離散相磨粒的運動規律，分析磨料流拋光過程中磨粒對工件材料去除機理，對磨料流拋光效果進行預測……

離散元方法雖然在70年代就已經被創造了出來，但到目前為止獲得的關注基本只局限于巖土工程領域，遠不如連續元方法的應用廣泛。

結果自然是成功了。

完善項目消耗科技點數：25點，直接給出項目結果消耗點數：250點，是否確認開展研究項目：基于離散元法的軟性磨粒拋光及材料表面去除機理？

這一次，常浩南并沒有猶豫太長時間，便選擇了確認。

一方面，這并不是他本身擅長的領域，并且更重要的是，由于觸發了質量問題的技術歸零原則，因此不僅渦噴14B，就連渦噴14A的生產也暫時停了下來，現在準備交付部隊試用的4架00批次殲8C已經在112廠的車間里面開工了，誰也不希望看到完工的機體因為要等發動機而無法交付的場面出現。

另一方面，那篇發表在IEEETransactionsonAutomaticControl上面的控制理論領域論文讓他直接獲得了多達100點科研點數和2500點理論經驗，所以在點數使用上稍微揮霍一些也無妨。

剎那之間，巨量的知識和經驗涌入腦海之中。

盡管已經有過很多次這樣的經歷，但這種身體被填滿的充實感還是讓他非常著迷。

常浩南做了個深呼吸，抬手輕輕扶了一下有些發脹的腦袋，同時裝作無事發生的樣子繼續說道：

“眾所周知，有限元法也好，有限體積法也好，一個重要的基本假設是所研究的介質材料處于連續狀態。”

“在這種假設下，材料的物理性質可以由連續函數表達，通常稱這些表達物理性質的函數為物理方程。通過聯立材料的物理方程、問題的平衡方程、邊值條件以及初始條件，可以得到問題的控制方程，從而求出特定狀況下的數值解。”

“但是，這一類數值方法在處理由大量固體顆粒所組成的散體物料時問題很大，因為顆粒物料中的各顆粒是獨立運動的，這意味著各個單元節點很可能發生很大的變形和位移。”

“但我們完全可以換一個角度，重點考慮顆粒對象之間、顆粒與邊界模型之間的接觸行為的詳細描述，以及整體的平衡關系，也就是離散元思想。”

“將對象之間的接觸行為與系統的動量平衡方程聯系起來，為每一個顆粒單元建立一個運動微分方程，所有顆粒的運動方程就描述了離散系統的整體運動規律。”

“主要的研究過程，我目前判斷可以分為四個步驟，首先是用數學語言描述邊界模型的表面形狀、運動和磨損，其次是對顆粒與復雜邊界模型之間的接觸做出判斷……”

常浩南一番基本理論講了大概二十分鐘左右，然后發現下面的絕大多數人都用一種清澈的眼神看著自己。

好在還有少數幾個比較年輕的工程師，還有姚夢娜正在認真思考，看上去應該是至少聽懂了一部分。

這就足夠了。

和在601所那邊的情況差不多，需要配合他進行數值模擬工作的人手本來也不需要幾個，更多人還是要負責具體的設備開發工作，也就是真正設計并制造出一臺適配軟性磨料的磨床出來。

“關于離散元模擬的問題，有興趣的同志可以在會后找我詳談，我大概需要34個人來幫我進行編程和數值分析過程。”

“至于剩下的機床設計部分，我想可能需要找一些外援。”

410廠的主業畢竟是造航發而不是生產機床的，讓他們進行一些技術改進還行，但從頭開始搞個新的磨削設備出來，確實有點太難為人了。

“這個倒是不難。”

看到問題解決曙光的鐘世宏瞬間來了精神頭：

“盛京第一機床廠和我們一直都算是有合作關系的兄弟單位，他們在這方面應該比較有經驗，尤其磨料和控制系統開發都有常工完成，剩下的就是純機械部分了。”

“至于具體的合作方式么……”

鐘世宏低頭思索了一小會：

“只是兩個廠的合作我覺得不夠，如果真能按照常工的思路把這個設備開發出來，那對于我們國家制造業的總體發展而言都是一個巨大的鼓舞和推動，正好現在又是年末，所以……”

“我的意見是，向上面加急申請一個項目，就叫做‘精工計劃’，目標是系統性地提高咱們航空工業系統內各制造廠的生產制造水平！”

顯然，鐘世宏的內心深處也是藏著一些野心的。

對于他本人，即便這個項目的主要完成人肯定只能是常浩南，但作為牽頭的首倡者，以及410廠技術部部長的地位，只要能成，好處肯定是少不了的。

而從更大的層面上講，如果能把這個全新的精加工方式快速推廣開來，也能解決很多兄弟單位的燃眉之急。

雖然提出這個思路的初衷只是為了對氣膜孔內壁進行拋光，但其應用范圍顯然非常廣泛。

哪怕只考慮航空制造領域，也有大量的變口徑管類零件，比如燃滑油管路、噴油嘴、導氣孔等等，每一種的生產效率和良品率都是老大難問題。

“很好，那……就這么辦。”

常浩南之前就已經體會到了做這種項目的好處。

經費和人手充足，申請的各種資源也基本都是優先保證一路綠燈。

更重要的是，人員補貼方面非常大方。

就連182廠這種體量，都能一次給出兩萬獎金，那410廠就更不用說了。

他自認為不是個物質欲望很強的人，但能在完成項目的同時多賺點錢，誰又會不愿意呢。

這種火燒眉毛的事情，當然不可能等到項目審批下來再開工。

所以第二天，在鐘世宏動筆寫申請報告之前，盛京第一機床廠的幾名骨干力量就已經來到了410廠。

帶隊的是一名看上去四十來歲、看上去文質彬彬的微胖中年工程師，叫韓有德。

在聽過了常浩南關于新磨削設備的完整設想之后，他稍稍愣了大概一秒鐘時間。

然后幾乎是下意識地說出了一個有些晦澀難懂的外文短語。

常浩南沒聽懂，但總之不是英語。

好在對方很快就反應了過來，從桌上拿起一支削好的鉛筆，直接開始在一張繪圖紙上面畫了起來。

相比于抽象派的常浩南，韓有德的畫功顯然要好上很多，盡管是連尺規都沒用的示意圖，但仍然橫平豎直，十分規整。

“常……”

“常浩南。”

有人恰到好處地提醒了一句。

“常浩南同志描述的這個設備，我十幾年前在東德進修的時候就接觸過，德語直接翻譯過來的話，叫做流體磨料加工，或者磨粒流加工。”

韓有德在說話的同時，手上的動作也沒有停，幾分鐘左右的功夫，一部機器的大概形貌就躍然紙上。

“這種磨削方式的原理不難，設備也很簡單，除了夾具需要根據待加工的零件進行訂制以外，差不多給我四到五天時間就能完成其它部分的設計。”

常浩南法師自己聽到了不止一個倒吸涼氣的聲音——

也包括他自己的。

“這么快？”

類似的問題一般都是別人向他確認，只不過現在風水輪流轉，輪到他問出口了。

主要這個效率確實有點太夸張了。

“因為這個磨粒流加工方式其實不算什么新技術了，就機床本身而言幾乎是最簡單的一類，沒有高速轉動部件也沒有高壓部件，甚至都不需要有什么設計，就算把我在東德看到的那個設備抄過來，再用二十年都不會落后。”

韓有德把鉛筆隨手扔在桌子上：

“這個工藝真正的難點在于磨料配比和控制系統的設計上，這么好的思路，在國外一直都得不到廣泛應用，國內連知道的人都很少，就是因為這個。”

“由于軟性磨料的先天缺陷，所以幾乎要針對每一種不同的工件專門進行設計，我在東德看到的那臺機器是用來加工一個高壓共軌管，設備隨便我們看，但磨料配方是絕密，據說他們花了差不多兩年時間才找到適合那個零件的最優解。”

“沒關系，這部分工作是常工最擅長的。”

旁邊有個人插了一句嘴。

“這么看的話，我覺得這個工藝還真挺有戲。”

聽到周圍人的言語，韓有德抬起頭看了一眼旁邊的常浩南。

不過他也并沒有說什么，只是平淡地點了點頭：

“無論如何，能在之前沒見過磨粒流設備的情況下想出這個思路，怎么說都很不容易了。”

“開工吧。”

雖說項目主體是410廠和盛京第一機床廠，但這兩家顯然沒有足夠的條件讓常浩南去做數值模擬。

好在601那邊目前的工作重點已經轉到了十一號工程上，計算中心主要負責跟俄方專家一起對蘇27的設計資料進行電子化，暫時并沒有什么大計算量的工作需要做。

所以兜兜轉轉，最后還是回601所借用了幾臺工作站，還有包括林示寬在內的三個人。

雖然離散元法在理論基礎和計算思路方面跟連續有限元法存在較大差別，但數值模擬終究是個萬變不離其宗的事情，本來就有基礎的幾個人并沒有讓常浩南耗費太多粉筆和口舌，就大概理解了各自所要完成的工作。

尤其林示寬，最近幾個月就像突然開了竅一樣，進步速度飛快。

剛見面的時候的時候，連對著紙質資料電子化都做不太明白，而現在他已經能舉一反三地提出一些自己的理解了。

在領取了自己的任務之后，姚夢娜并沒有馬上離開，而是找上了常浩南：

“師弟，我覺得這個接觸判斷問題只需要進行一個鄰居搜索再做相交檢測就可以了，好像不需要你安排的那么長時間啊？”

“如果就事論事的話，確實如此，渦噴14上面的氣膜孔是圓孔，流道非常簡單，網格構建和邊界條件的選取也就容易，計算量也不大。”

常浩南此時已經打開工作站，正在按照早就寫好的思路驗證算法：

“但我還有一些更進一步的想法。”

“之前機床廠那個韓工說的沒錯，軟性磨料需要對每一種工件單獨設計，這對于咱們來說不難實現，但大部分的企業工程師理論功底一般，不能指望他們從頭開始去學離散元基礎知識和計算機編程。”

“所以，我準備參照之前做CFD時候的思路，開發一個使用起來相對容易的三維顆粒離散元仿真軟件，這個工藝的應用潛力很大，只有把學習門檻拉低，才能讓更多的生產廠家從中獲益。”

聽到這個回答，姚夢娜紅唇微動，但沒能發出任何聲音，只是怔怔地看了一會常浩南的側臉。

不知道什么時候開始，她就很喜歡從這個角度偷看對方。

明明是自己的師弟，但不僅科研能力更強，甚至思考事情所站的高度都不一樣。

“唉……”

一小會之后，姚夢娜輕嘆了一口氣，神情復雜地轉身離開。

(本章完)