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第298章

多物理場模擬

想到這裡，常浩南突然覺得魏永明這個名字似乎有點耳熟。

他十分確定這是自己重生以來第一次和青華大學產生接觸。

那麼就應該是前世聽過的人。

“鑄造工藝試驗需要大量財力和時間，而您也知道，這兩樣正是我們現在最缺少的，目前美日俄這些先發國家已經對鈦鋁合金有了很多年的研究，我們靠傳統手段很難在短時間內追上他們，但是目前我們所用的解耦合手段基本已經走到了死衚衕裡，項目組在後續的路線選擇上出現了很大的分歧。”

在簡單介紹了目前的情況以及麵臨的困難之後，魏永明帶著期望的眼神向常浩南問道：

“所以，我這次來是想向您請教一下，以目前的技術手段而言，是否有可能像流體力學或者結構力學一樣，通過數值計算的方式，在計算機上麵完成對鑄造過程的模擬模擬？”

儘管隻是個碩士生，但他的總結思路清晰條理分明，絕對是深度參與了整個項目，而非一個簡單打下手的人。

他的這個問題，一時間甚至難住了常浩南。

實際上，這並不是後者第一次麵對類似的問題了。

從之前在三座門的慶功會上，閻忠誠就提到過，黎明廠計劃用1Cr16Ni2MoN馬氏體不鏽鋼通過熱鍛方式生產航改燃氣輪機的葉片，但材料的變形、傳熱和組織演化之間相互作用，很大程度上限製了有限單元法在需要充分考慮微觀組織影響的熱鍛造工藝中的應用。

而前段時間在關於海之星雷達的討論中，郭林也曾經提到過，14所麵臨的一個大問題就是艦載大口徑有源相控陣天線在太陽照射、風荷、鹽霧侵蝕等環境載荷影響下，天線陣麵會不可避免地產生結構變形，惡化天線輻射效能，需要消耗更大的功率才能實現相同的發射功率。

但是增加輸入功率又會帶來更大的熱功耗，除了浪費軍艦上本就寶貴的電能之外，對溫度敏感的T/R組件和陣麵電源也會因此而產生效能溫漂，導致T/R組件輸出的激勵電流改變，進一步惡化天線的輻射效能。

這些問題雖然看似風馬牛不相及，涉及到的領域也完全不同，但大家麵臨的困境都是一樣的——

相比於基本隻需要考慮力學影響的飛機氣動和結構設計，它們設計到的物理場更多，並且相互之間還有非常緊密的影響，對於目前所流行的計算分析手段而言，冇辦法同時對這麼多個物理量進行計算和尋優。

傳統計算手段中，當引入非線性條件時，計算需要在多個偏微分方程組之間反覆迭代多次以求獲得收斂，但鑄造問題同時涉及材料非線性、幾何非線性和邊界非線性，迭代效率極低導致計算時間需要以月甚至年為單位不說，最後的結果還有很大概率是發散的。

而如果把這些物理場拆開來分彆進行計算，又忽視了其中的耦合作用，導致模擬結果與實際情況完全無法擬合。

就現有的技術手段而言，這個問題無解。

因此常浩南這段時間一直想要做的事情，就是編寫一個新的、綜合的多物理場模擬建模軟件。

但這需要很高的、至少超過目前這個時代的理論支援。

也是他迫切地想要把係統的理論能力等級升到LV3的原因。

在花了些時間總結語言之後，常浩南以謹慎樂觀的方式給出了自己的回答：

“傳統的解耦合手段，包括才發展出來不久的間接耦合手段都隻能處理多物理場之間的弱耦合問題，強耦合問題不可能被直接解耦，所以繼續在這個方向上進行嘗試的意義確實不大。”

“比如你剛剛提到過的鑄造過程，會涉及到一個流固耦合，隻有在微小形變量假設下，這纔是個弱耦合問題，因為流道會對流體產生影響，但反過來流體對流道的作用就可以被忽略，這樣的問題可以解耦解決。”

“但鑄造過程並不符合這個假設……”

魏永明的眼神稍稍黯淡了下來，顯然，他是希望能夠繼續通過數值計算方式走下去的。

因為這是華夏唯一有可能實現技術跨越的途徑。

“是的，但並不是完全冇有希望。”

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