第588章 我知道了(1/2)
肖宿走进去的时候,韩熹正站在主控台前,和一个年轻工程师对着一张局部结构图争论什么。
“这个节点的螺栓间距不能超过八十毫米,再大就压不紧了。”韩熹的声音粗粝,语速比平时更快了。
“可是按照现有的标准件规格,八十毫米间距对应的螺栓直径只有十二毫米,剪切强度不够啊。”年轻工程师翻着平板上的数据。
“那就换非标件,找祝英平那边定制。”
“可这样的话,工期恐怕……”
韩熹顿了一下:“这有什么,我去协调。”
肖宿走到他们旁边的时候,韩熹抬头看到他还愣了一下。
“肖教授,你来了,节点的事,拓扑优化已经做到极限了”
“嗯,我看了日志。”
肖宿走到大屏幕前,抬头看了一眼那几个红色标签,“应力集中系数最低压到了一点八几?”
邹杨接过话,“一点八二了。”
“试了十七版拓扑优化,最好的一版就是一点八二。再往下压,要么结构失稳,要么质量超标。这实验就像用筷子夹豆腐,劲儿大了碎,劲儿小了掉,耗人呐。”
阳源在旁边推了一下眼镜,补充道:“我们之前试过用昆仑跑了一个月的多目标优化,把节点应力、质量、疲劳寿命三个参数同时做约束,结果还是卡在一点八二。
昆仑那边说,这个约束边界下,数学上已经无解了。”
肖宿没接话,盯着屏幕上的节点结构图看了几秒。
那是一个六向交汇的节点,六根框架梁在这一点汇合,每根梁的轴线方向都不同,荷载流在节点内部形成复杂的交汇和偏转。
拓扑优化把节点内部挖成了多孔结构,通过孔洞的分布来引导荷载流走向。但是不管怎么挖,六股荷载流在核心区的交汇总是会形成局部的应力集中。
这是几何决定的,拓扑优化改变不了。
“肖教授,”阳源开口,“我们能不能换一种思路,把节点做成柔性连接,让荷载流在节点处有一个缓冲呢?”
邹杨摇头:“柔性连接在交变载荷下会疲劳,三十年寿命扛不住啊。”
阳源又说,“那如果用主动控制呢?在节点内部埋传感器和微型作动器,实时监测应力状态,用反向作动抵消峰值应力。”
韩熹放下平板:“主动控制系统会增加节点质量和复杂度,而且三十年免维护的可靠性做不到,太空里可没法换零件。”
阳源沉默了,这些他其实也想过,但是确实找不到更好的办法了,总免不了抱有希望。
肖宿的目光在节点结构图和应力云图之间来回移动。
荷载流在节点区的分布,本质上是一个向量场。
拓扑优化只能改变这个向量场的边界条件,改变不了向量场本身的拓扑结构。
六股荷载流交汇,必然形成奇点,应力集中就是奇点附近的曲率发散。
如果能把这个向量场映射到一个高维流形上,用叶状结构把六股荷载流分成六个独立的叶层,让它们在流形上互不交汇,只在边界处光滑过渡,那奇点就消失了。
奇点消失,曲率不发散,应力集中系数自然就降下来了。
这就是他昨天写在草稿纸上的那个思路。
他正要开口,脑子里忽然闪过一个更具体的数学结构。
叶状结构的分层条件是叶层之间的和乐群必须是平凡的。
在荷载流向量场的情况下,和乐群平凡意味着六股荷载流在流形上的积分曲线永远不会相交。
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