第178章 精工计划（二合一）
开口提问的是姚梦娜。
她只觉得自己仿佛回到了那个刚刚认识常浩南不久的晚上，对方一脸平淡地解释为什么不能用cfd方法模拟平直翼颤振问题的时候。
姚梦娜一度以为自己在这么长时间的努力之后，至少不会再遇到那种尴尬的场面了。
但显然她还是略微高估了自己。
当课题延伸到另外一个领域的时候，二人之间的距离似乎又被突然拉开了。
“用传统方法确实不行。”
常浩南把黑板旋转了180°换到另外一边。
实际上，利用离散元方法对软性磨料做数值模拟这种事情，就连他也是刚刚才理清思路，并且通过系统进行了一番试探。
【基于离散元理论为基础，建立磨粒的三维模型，设置模型的尺寸、形状、浓度和密度，考虑流体和磨粒间的耦合作用，建立磨粒与磨粒、磨粒与流体、磨粒与内壁面的接触模型，模拟流体中磨粒受力和运动情况，预测离散相磨粒的运动规律，分析磨料流抛光过程中磨粒对工件材料去除机理，对磨料流抛光效果进行预测……】
离散元方法虽然在70年代就已经被创造了出来，但到目前为止获得的关注基本只局限于岩土工程领域，远不如连续元方法的应用广泛。
结果自然是成功了。
【完善项目消耗科技点数：25点，直接给出项目结果消耗点数：250点，是否确认开展研究项目：基于离散元法的软性磨粒抛光及材料表面去除机理？】
这一次，常浩南并没有犹豫太长时间，便选择了确认。
一方面，这并不是他本身擅长的领域，并且更重要的是，由于触发了质量问题的技术归零原则，因此不仅涡喷14b，就连涡喷14a的生产也暂时停了下来，现在准备交付部队试用的4架00批次歼8c已经在112厂的车间里面开工了，谁也不希望看到完工的机体因为要等发动机而无法交付的场面出现。
另一方面，那篇发表在ieee transactions on automatic control上面的控制理论领域论文让他直接获得了多达100点科研点数和2500点理论经验，所以在点数使用上稍微挥霍一些也无妨。
刹那之间，巨量的知识和经验涌入脑海之中。
尽管已经有过很多次这样的经历，但这种身体被填满的充实感还是让他非常着迷。
常浩南做了个深呼吸，抬手轻轻扶了一下有些发胀的脑袋，同时装作无事发生的样子继续说道：
“众所周知，有限元法也好，有限体积法也好，一个重要的基本假设是所研究的介质材料处于连续状态。”
“在这种假设下，材料的物理性质可以由连续函数表达，通常称这些表达物理性质的函数为物理方程。通过联立材料的物理方程、问题的平衡方程、边值条件以及初始条件，可以得到问题的控制方程，从而求出特定状况下的数值解。”
“但是，这一类数值方法在处理由大量固体颗粒所组成的散体物料时问题很大，因为颗粒物料中的各颗粒是独立运动的，这意味着各个单元节点很可能发生很大的变形和位移。”
“但我们完全可以换一个角度，重点考虑颗粒对象之间、颗粒与边界模型之间的接触行为的详细描述，以及整体的平衡关系，也就是离散元思想。”
“将对象之间的接触行为与系统的动量平衡方程联系起来，为每一个颗粒单元建立一个运动微分方程，所有颗粒的运动方程就描述了离散系统的整体运动规律。”
“主要的研究过程，我目前判断可以分为四个步骤，首先是用数学语言描述边界模型的表面形状、运动和磨损，其次是对颗粒与复杂边界模型之间的接触做出判断……”
常浩南一番基本理论讲了大概二十分钟左右，然后发现下面的绝大多数人都用一种清澈的眼神看着自己。
好在还有少数几个比较年轻的工程师，还有姚梦娜正在认真思考，看上去应该是至少听懂了一部分。
这就足够了。
和在601所那边的情况差不多，需要配合他进行数值模拟工作的人手本来也不需要几个，更多人还是要负责具体的设备开发工作，也就是真正设计并制造出一台适配软性磨料的磨床出来。
“关于离散元模拟的问题，有兴趣的同志可以在会后找我详谈，我大概需要3-4个人来帮我进行编程和数值分析过程。”
“至于剩下的机床设计部分，我想可能需要找一些外援。”
410厂的主业毕竟是造航发而不是生产机床的，让他们进行一些技术改进还行，但从头开始搞个新的磨削设备出来，确实有点太难为人了。
“这个倒是不难。”
看到问题解决曙光的钟世宏瞬间来了精神头：
“盛京第一机床厂和我们一直都算是有合作关系的兄弟单位，他们在这方面应该比较有经验，尤其磨料和控制系统开发都有常工完成，剩下的就是纯机械部分了。”
“至于具体的合作方式么……”
钟世宏低头思索了一小会：
“只是两个厂的合作我觉得不够，如果真能按照常工的思路把这个设备开发出来，那对于我们国家制造业的总体发展而言都是一个巨大的鼓舞和推动，正好现在又是年末，所以……”
“我的意见是，向上面加急申请一个项目，就叫做‘精工计划’，目标是系统性地提高咱们航空工业系统内各制造厂的生产制造水平1
显然，钟世宏的内心深处也是藏着一些野心的。
对于他本人，即便这个项目的主要完成人肯定只能是常浩南，但作为牵头的首倡者，以及410厂技术部部长的地位，只要能成，好处肯定是少不了的。
而从更大的层面上讲，如果能把这个全新的精加工方式快速推广开来，也能解决很多兄弟单位的燃眉之急。
虽然提出这个思路的初衷只是为了对气膜孔内壁进行抛光，但其应用范围显然非常广泛。
哪怕只考虑航空制造领域，也有大量的变口径管类零件，比如燃滑油管路、喷油嘴、导气孔等等，每一种的生产效率和良品率都是老大难问题。
“很好，那……就这么办。”
常浩南之前就已经体会到了做这种项目的好处。
经费和人手充足，申请的各种资源也基本都是优先保证一路绿灯。
更重要的是，人员补贴方面非常大方。
就连182厂这种体量，都能一次给出两万奖金，那410厂就更不用说了。
他自认为不是个物质欲望很强的人，但能在完成项目的同时多赚点钱，谁又会不愿意呢。
……
这种火烧眉毛的事情，当然不可能等到项目审批下来再开工。 所以第二天，在钟世宏动笔写申请报告之前，盛京第一机床厂的几名骨干力量就已经来到了410厂。
带队的是一名看上去四十来岁、看上去文质彬彬的微胖中年工程师，叫韩有德。
在听过了常浩南关于新磨削设备的完整设想之后，他稍稍愣了大概一秒钟时间。
然后几乎是下意识地说出了一个有些晦涩难懂的外文短语。
常浩南没听懂，但总之不是英语。
好在对方很快就反应了过来，从桌上拿起一支削好的铅笔，直接开始在一张绘图纸上面画了起来。
相比于抽象派的常浩南，韩有德的画功显然要好上很多，尽管是连尺规都没用的示意图，但仍然横平竖直，十分规整。
“常……”
“常浩南。”
有人恰到好处地提醒了一句。
“常浩南同志描述的这个设备，我十几年前在东德进修的时候就接触过，德语直接翻译过来的话，叫做流体磨料加工，或者磨粒流加工。”
韩有德在说话的同时，手上的动作也没有停，几分钟左右的功夫，一部机器的大概形貌就跃然纸上。
“这种磨削方式的原理不难，设备也很简单，除了夹具需要根据待加工的零件进行订制以外，差不多给我四到五天时间就能完成其它部分的设计。”
常浩南法师自己听到了不止一个倒吸凉气的声音——
也包括他自己的。
“这么快？”
类似的问题一般都是别人向他确认，只不过现在风水轮流转，轮到他问出口了。
主要这个效率确实有点太夸张了。
“因为这个磨粒流加工方式其实不算什么新技术了，就机床本身而言几乎是最简单的一类，没有高速转动部件也没有高压部件，甚至都不需要有什么设计，就算把我在东德看到的那个设备抄过来，再用二十年都不会落后。”
韩有德把铅笔随手扔在桌子上：
“这个工艺真正的难点在于磨料配比和控制系统的设计上，这么好的思路，在国外一直都得不到广泛应用，国内连知道的人都很少，就是因为这个。”
“由于软性磨料的先天缺陷，所以几乎要针对每一种不同的工件专门进行设计，我在东德看到的那台机器是用来加工一个高压共轨管，设备随便我们看，但磨料配方是绝密，据说他们花了差不多两年时间才找到适合那个零件的最优解。”
“没关系，这部分工作是常工最擅长的。”
旁边有个人插了一句嘴。
“这么看的话，我觉得这个工艺还真挺有戏。”
“……”
听到周围人的言语，韩有德抬起头看了一眼旁边的常浩南。
不过他也并没有说什么，只是平淡地点了点头：
“无论如何，能在之前没见过磨粒流设备的情况下想出这个思路，怎么说都很不容易了。”
“开工吧。”
……
虽说项目主体是410厂和盛京第一机床厂，但这两家显然没有足够的条件让常浩南去做数值模拟。
好在601那边目前的工作重点已经转到了十一号工程上，计算中心主要负责跟俄方专家一起对苏27的设计资料进行电子化，暂时并没有什么大计算量的工作需要做。
所以兜兜转转，最后还是回601所借用了几台工作站，还有包括林示宽在内的三个人。
虽然离散元法在理论基础和计算思路方面跟连续有限元法存在较大差别，但数值模拟终究是个万变不离其宗的事情，本来就有基础的几个人并没有让常浩南耗费太多粉笔和口舌，就大概理解了各自所要完成的工作。
尤其林示宽，最近几个月就像突然开了窍一样，进步速度飞快。
刚见面的时候的时候，连对着纸质资料电子化都做不太明白，而现在他已经能举一反三地提出一些自己的理解了。
在领取了自己的任务之后，姚梦娜并没有马上离开，而是找上了常浩南：
“师弟，我觉得这个接触判断问题只需要进行一个邻居搜索再做相交检测就可以了，好像不需要你安排的那么长时间啊？”
“如果就事论事的话，确实如此，涡喷14上面的气膜孔是圆孔，流道非常简单，网格构建和边界条件的选取也就容易，计算量也不大。”
常浩南此时已经打开工作站，正在按照早就写好的思路验证算法：
“但我还有一些更进一步的想法。”
“之前机床厂那个韩工说的没错，软性磨料需要对每一种工件单独设计，这对于咱们来说不难实现，但大部分的企业工程师理论功底一般，不能指望他们从头开始去学离散元基础知识和计算机编程。”
“所以，我准备参照之前做cfd时候的思路，开发一个使用起来相对容易的三维颗粒离散元仿真软件，这个工艺的应用潜力很大，只有把学习门槛拉低，才能让更多的生产厂家从中获益。”
听到这个回答，姚梦娜红唇微动，但没能发出任何声音，只是怔怔地看了一会常浩南的侧脸。
不知道什么时候开始，她就很喜欢从这个角度偷看对方。
明明是自己的师弟，但不仅科研能力更强，甚至思考事情所站的高度都不一样。
“唉……”
一小会之后，姚梦娜轻叹了一口气，神情复杂地转身离开。
(本章完)
开口提问的是姚梦娜。
她只觉得自己仿佛回到了那个刚刚认识常浩南不久的晚上，对方一脸平淡地解释为什么不能用cfd方法模拟平直翼颤振问题的时候。
姚梦娜一度以为自己在这么长时间的努力之后，至少不会再遇到那种尴尬的场面了。
但显然她还是略微高估了自己。
当课题延伸到另外一个领域的时候，二人之间的距离似乎又被突然拉开了。
“用传统方法确实不行。”
常浩南把黑板旋转了180°换到另外一边。
实际上，利用离散元方法对软性磨料做数值模拟这种事情，就连他也是刚刚才理清思路，并且通过系统进行了一番试探。
【基于离散元理论为基础，建立磨粒的三维模型，设置模型的尺寸、形状、浓度和密度，考虑流体和磨粒间的耦合作用，建立磨粒与磨粒、磨粒与流体、磨粒与内壁面的接触模型，模拟流体中磨粒受力和运动情况，预测离散相磨粒的运动规律，分析磨料流抛光过程中磨粒对工件材料去除机理，对磨料流抛光效果进行预测……】
离散元方法虽然在70年代就已经被创造了出来，但到目前为止获得的关注基本只局限于岩土工程领域，远不如连续元方法的应用广泛。
结果自然是成功了。
【完善项目消耗科技点数：25点，直接给出项目结果消耗点数：250点，是否确认开展研究项目：基于离散元法的软性磨粒抛光及材料表面去除机理？】
这一次，常浩南并没有犹豫太长时间，便选择了确认。
一方面，这并不是他本身擅长的领域，并且更重要的是，由于触发了质量问题的技术归零原则，因此不仅涡喷14b，就连涡喷14a的生产也暂时停了下来，现在准备交付部队试用的4架00批次歼8c已经在112厂的车间里面开工了，谁也不希望看到完工的机体因为要等发动机而无法交付的场面出现。
另一方面，那篇发表在ieee transactions on automatic control上面的控制理论领域论文让他直接获得了多达100点科研点数和2500点理论经验，所以在点数使用上稍微挥霍一些也无妨。
刹那之间，巨量的知识和经验涌入脑海之中。
尽管已经有过很多次这样的经历，但这种身体被填满的充实感还是让他非常着迷。
常浩南做了个深呼吸，抬手轻轻扶了一下有些发胀的脑袋，同时装作无事发生的样子继续说道：
“众所周知，有限元法也好，有限体积法也好，一个重要的基本假设是所研究的介质材料处于连续状态。”
“在这种假设下，材料的物理性质可以由连续函数表达，通常称这些表达物理性质的函数为物理方程。通过联立材料的物理方程、问题的平衡方程、边值条件以及初始条件，可以得到问题的控制方程，从而求出特定状况下的数值解。”
“但是，这一类数值方法在处理由大量固体颗粒所组成的散体物料时问题很大，因为颗粒物料中的各颗粒是独立运动的，这意味着各个单元节点很可能发生很大的变形和位移。”
“但我们完全可以换一个角度，重点考虑颗粒对象之间、颗粒与边界模型之间的接触行为的详细描述，以及整体的平衡关系，也就是离散元思想。”
“将对象之间的接触行为与系统的动量平衡方程联系起来，为每一个颗粒单元建立一个运动微分方程，所有颗粒的运动方程就描述了离散系统的整体运动规律。”
“主要的研究过程，我目前判断可以分为四个步骤，首先是用数学语言描述边界模型的表面形状、运动和磨损，其次是对颗粒与复杂边界模型之间的接触做出判断……”
常浩南一番基本理论讲了大概二十分钟左右，然后发现下面的绝大多数人都用一种清澈的眼神看着自己。
好在还有少数几个比较年轻的工程师，还有姚梦娜正在认真思考，看上去应该是至少听懂了一部分。
这就足够了。
和在601所那边的情况差不多，需要配合他进行数值模拟工作的人手本来也不需要几个，更多人还是要负责具体的设备开发工作，也就是真正设计并制造出一台适配软性磨料的磨床出来。
“关于离散元模拟的问题，有兴趣的同志可以在会后找我详谈，我大概需要3-4个人来帮我进行编程和数值分析过程。”
“至于剩下的机床设计部分，我想可能需要找一些外援。”
410厂的主业毕竟是造航发而不是生产机床的，让他们进行一些技术改进还行，但从头开始搞个新的磨削设备出来，确实有点太难为人了。
“这个倒是不难。”
看到问题解决曙光的钟世宏瞬间来了精神头：
“盛京第一机床厂和我们一直都算是有合作关系的兄弟单位，他们在这方面应该比较有经验，尤其磨料和控制系统开发都有常工完成，剩下的就是纯机械部分了。”
“至于具体的合作方式么……”
钟世宏低头思索了一小会：
“只是两个厂的合作我觉得不够，如果真能按照常工的思路把这个设备开发出来，那对于我们国家制造业的总体发展而言都是一个巨大的鼓舞和推动，正好现在又是年末，所以……”
“我的意见是，向上面加急申请一个项目，就叫做‘精工计划’，目标是系统性地提高咱们航空工业系统内各制造厂的生产制造水平1
显然，钟世宏的内心深处也是藏着一些野心的。
对于他本人，即便这个项目的主要完成人肯定只能是常浩南，但作为牵头的首倡者，以及410厂技术部部长的地位，只要能成，好处肯定是少不了的。
而从更大的层面上讲，如果能把这个全新的精加工方式快速推广开来，也能解决很多兄弟单位的燃眉之急。
虽然提出这个思路的初衷只是为了对气膜孔内壁进行抛光，但其应用范围显然非常广泛。
哪怕只考虑航空制造领域，也有大量的变口径管类零件，比如燃滑油管路、喷油嘴、导气孔等等，每一种的生产效率和良品率都是老大难问题。
“很好，那……就这么办。”
常浩南之前就已经体会到了做这种项目的好处。
经费和人手充足，申请的各种资源也基本都是优先保证一路绿灯。
更重要的是，人员补贴方面非常大方。
就连182厂这种体量，都能一次给出两万奖金，那410厂就更不用说了。
他自认为不是个物质欲望很强的人，但能在完成项目的同时多赚点钱，谁又会不愿意呢。
……
这种火烧眉毛的事情，当然不可能等到项目审批下来再开工。 所以第二天，在钟世宏动笔写申请报告之前，盛京第一机床厂的几名骨干力量就已经来到了410厂。
带队的是一名看上去四十来岁、看上去文质彬彬的微胖中年工程师，叫韩有德。
在听过了常浩南关于新磨削设备的完整设想之后，他稍稍愣了大概一秒钟时间。
然后几乎是下意识地说出了一个有些晦涩难懂的外文短语。
常浩南没听懂，但总之不是英语。
好在对方很快就反应了过来，从桌上拿起一支削好的铅笔，直接开始在一张绘图纸上面画了起来。
相比于抽象派的常浩南，韩有德的画功显然要好上很多，尽管是连尺规都没用的示意图，但仍然横平竖直，十分规整。
“常……”
“常浩南。”
有人恰到好处地提醒了一句。
“常浩南同志描述的这个设备，我十几年前在东德进修的时候就接触过，德语直接翻译过来的话，叫做流体磨料加工，或者磨粒流加工。”
韩有德在说话的同时，手上的动作也没有停，几分钟左右的功夫，一部机器的大概形貌就跃然纸上。
“这种磨削方式的原理不难，设备也很简单，除了夹具需要根据待加工的零件进行订制以外，差不多给我四到五天时间就能完成其它部分的设计。”
常浩南法师自己听到了不止一个倒吸凉气的声音——
也包括他自己的。
“这么快？”
类似的问题一般都是别人向他确认，只不过现在风水轮流转，轮到他问出口了。
主要这个效率确实有点太夸张了。
“因为这个磨粒流加工方式其实不算什么新技术了，就机床本身而言几乎是最简单的一类，没有高速转动部件也没有高压部件，甚至都不需要有什么设计，就算把我在东德看到的那个设备抄过来，再用二十年都不会落后。”
韩有德把铅笔随手扔在桌子上：
“这个工艺真正的难点在于磨料配比和控制系统的设计上，这么好的思路，在国外一直都得不到广泛应用，国内连知道的人都很少，就是因为这个。”
“由于软性磨料的先天缺陷，所以几乎要针对每一种不同的工件专门进行设计，我在东德看到的那台机器是用来加工一个高压共轨管，设备随便我们看，但磨料配方是绝密，据说他们花了差不多两年时间才找到适合那个零件的最优解。”
“没关系，这部分工作是常工最擅长的。”
旁边有个人插了一句嘴。
“这么看的话，我觉得这个工艺还真挺有戏。”
“……”
听到周围人的言语，韩有德抬起头看了一眼旁边的常浩南。
不过他也并没有说什么，只是平淡地点了点头：
“无论如何，能在之前没见过磨粒流设备的情况下想出这个思路，怎么说都很不容易了。”
“开工吧。”
……
虽说项目主体是410厂和盛京第一机床厂，但这两家显然没有足够的条件让常浩南去做数值模拟。
好在601那边目前的工作重点已经转到了十一号工程上，计算中心主要负责跟俄方专家一起对苏27的设计资料进行电子化，暂时并没有什么大计算量的工作需要做。
所以兜兜转转，最后还是回601所借用了几台工作站，还有包括林示宽在内的三个人。
虽然离散元法在理论基础和计算思路方面跟连续有限元法存在较大差别，但数值模拟终究是个万变不离其宗的事情，本来就有基础的几个人并没有让常浩南耗费太多粉笔和口舌，就大概理解了各自所要完成的工作。
尤其林示宽，最近几个月就像突然开了窍一样，进步速度飞快。
刚见面的时候的时候，连对着纸质资料电子化都做不太明白，而现在他已经能举一反三地提出一些自己的理解了。
在领取了自己的任务之后，姚梦娜并没有马上离开，而是找上了常浩南：
“师弟，我觉得这个接触判断问题只需要进行一个邻居搜索再做相交检测就可以了，好像不需要你安排的那么长时间啊？”
“如果就事论事的话，确实如此，涡喷14上面的气膜孔是圆孔，流道非常简单，网格构建和边界条件的选取也就容易，计算量也不大。”
常浩南此时已经打开工作站，正在按照早就写好的思路验证算法：
“但我还有一些更进一步的想法。”
“之前机床厂那个韩工说的没错，软性磨料需要对每一种工件单独设计，这对于咱们来说不难实现，但大部分的企业工程师理论功底一般，不能指望他们从头开始去学离散元基础知识和计算机编程。”
“所以，我准备参照之前做cfd时候的思路，开发一个使用起来相对容易的三维颗粒离散元仿真软件，这个工艺的应用潜力很大，只有把学习门槛拉低，才能让更多的生产厂家从中获益。”
听到这个回答，姚梦娜红唇微动，但没能发出任何声音，只是怔怔地看了一会常浩南的侧脸。
不知道什么时候开始，她就很喜欢从这个角度偷看对方。
明明是自己的师弟，但不仅科研能力更强，甚至思考事情所站的高度都不一样。
“唉……”
一小会之后，姚梦娜轻叹了一口气，神情复杂地转身离开。
(本章完)