肖宿走進去的時候,韓熹正站在主控臺前,和一個年輕工程師對著一張區域性結構圖爭論什麼。
“這個節點的螺栓間距不能超過八十毫米,再大就壓不緊了。”韓熹的聲音粗糲,語速比平時更快了。
“可是按照現有的標準件規格,八十毫米間距對應的螺栓直徑只有十二毫米,剪下強度不夠啊。”年輕工程師翻著平板上的資料。
“那就換非標件,找祝英平那邊定製。”
“可這樣的話,工期恐怕……”
韓熹頓了一下:“這有什麼,我去協調。”
肖宿走到他們旁邊的時候,韓熹抬頭看到他還愣了一下。
“肖教授,你來了,節點的事,拓撲最佳化已經做到極限了”
“嗯,我看了日誌。”
肖宿走到大螢幕前,抬頭看了一眼那幾個紅色標籤,“應力集中係數最低壓到了一點八幾?”
鄒楊接過話,“一點八二了。”
“試了十七版拓撲最佳化,最好的一版就是一點八二。再往下壓,要麼結構失穩,要麼質量超標。這實驗就像用筷子夾豆腐,勁兒大了碎,勁兒小了掉,耗人吶。”
陽源在旁邊推了一下眼鏡,補充道:“我們之前試過用崑崙跑了一個月的多目標最佳化,把節點應力、質量、疲勞壽命三個引數同時做約束,結果還是卡在一點八二。
崑崙那邊說,這個約束邊界下,數學上已經無解了。”
肖宿沒接話,盯著螢幕上的節點結構圖看了幾秒。
那是一個六向交匯的節點,六根框架樑在這一點匯合,每根梁的軸線方向都不同,荷載流在節點內部形成複雜的交匯和偏轉。
拓撲最佳化把節點內部挖成了多孔結構,透過孔洞的分佈來引導荷載流走向。但是不管怎麼挖,六股荷載流在核心區的交匯總是會形成區域性的應力集中。
這是幾何決定的,拓撲最佳化改變不了。
“肖教授,”陽源開口,“我們能不能換一種思路,把節點做成柔性連線,讓荷載流在節點處有一個緩衝呢?”
鄒楊搖頭:“柔性連線在交變載荷下會疲勞,三十年壽命扛不住啊。”
陽源又說,“那如果用主動控制呢?在節點內部埋感測器和微型作動器,即時監測應力狀態,用反向作動抵消峰值應力。”
韓熹放下平板:“主動控制系統會增加節點質量和複雜度,而且三十年免維護的可靠性做不到,太空裡可沒法換零件。”
陽源沉默了,這些他其實也想過,但是確實找不到更好的辦法了,總免不了抱有希望。
肖宿的目光在節點結構圖和應力雲圖之間來回移動。
荷載流在節點區的分佈,本質上是一個向量場。
拓撲最佳化只能改變這個向量場的邊界條件,改變不了向量場本身的拓撲結構。
六股荷載流交匯,必然形成奇點,應力集中就是奇點附近的曲率發散。
如果能把這個向量場對映到一個高維流形上,用葉狀結構把六股荷載流分成六個獨立的葉層,讓它們在流形上互不交匯,只在邊界處光滑過渡,那奇點就消失了。
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