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正文 第31章我们要让国际同行看看,中国的精密机械研究,达到什么水平了!
第一次计算进行了整整两天两夜。



djs-130计算机一直在嗡鸣,成了实验室不变的背景音。



第三天是周日。



上午沈一鸣临时有事,实验室里只剩下三位学生。



窗外,梧桐树冒出了嫩芽,新绿点点。三月的阳光透过玻璃窗照进来,在水泥地上投出明亮的光斑。



可实验室里的气氛,却绷得很紧。



李雪梅从电传打字机上撕下最新一轮的输出纸带,铺在工作台上,和周伟一起核对。



两人的眉头越皱越紧。



“怀民,你来看看。”李雪梅抬起头,朝正在整理数据的陆怀民招了招手。



陆怀民放下笔记本走过去。这几天泡在实验室里,他对整个课题的脉络已经摸清了。



“计算结果怎么样?”陆怀民问。



李雪梅摇摇头,把一叠输出纸带推过来:



“不太理想。材料参数调了三次,补偿效果还是不稳定。你看这儿——”



她指着纸带上的一行数据:



“温度梯度超过三十五度,补偿结构的反向作用会出现突变,有时反而加剧局部变形。”



周伟在一旁补充,声音里透着些许疲惫:



“薄片排列方式试了三种,结果差不多。界面处的应力集中问题,比预想更棘手。”



陆怀民凑过去看那些密密麻麻的数字。



很快这连串的数字在他脑中重组成像:高温区泛红,低温区透蓝,应力集中处结成深斑,一切都清晰起来。



“应该是界面应力集中导致的。”陆怀民思索片刻后说,“c-7材料和lc4的热膨胀系数差太大,在高温梯度下,界面处的剪切应力超过了结合强度。”



李雪梅惊讶地看了他一眼。



这问题她和周伟刚刚讨论了好一会儿才初步确定,这个入学不到一个月的师弟,竟一眼点破。



周伟也抬起头,推了推眼镜:“我们也是这个判断。可怎么解决?材料性能是固定的,总不能……”



“那怎么办?”李雪梅脱口问。



话出口才发觉,自己竟在向一个刚入学的本科生讨教办法。



陆怀民想了想,他站起身,走到黑板前,擦出一块干净区域。



随后他画了一个简化的界面模型,标注了温度、材料属性、几何参数。



“我觉得,我们不能只考虑宏观的热膨胀系数差,”陆怀民边画边说,粉笔沙沙划过黑板:



“还要考虑微观的。c-7是硅铝复合材料,本质上是由硅颗粒增强的铝基体。在高温下,硅颗粒和铝基体的热膨胀行为不同,会产生微应力。”



李雪梅和周伟都站了起来,走到黑板前。



“这些微应力在界面积累,”陆怀民用粉笔在界面处画出一片密集的箭头,“当温度梯度足够大时,就会引发局部塑性变形,甚至微裂纹。因此我觉得,咱们可以尝试在这中间设计一个过渡层。”



“过渡层?”周伟若有所思。



“对。”陆怀民在黑板上画出三层结构,最内层是c-7,最外层是lc4,中间则是一层逐渐过渡的区域:



“在c-7和lc4之间,加入一层梯度功能材料。它的热膨胀系数从内到外连续变化,从接近c-7的值渐变到接近lc4的值。这样就能平缓应力集中,避免突变。”



他转过身,看到李雪梅和周伟怔怔地看着黑板上的示意图。



这个思路比他们之前想的任何方案都更精巧,也更复杂。



因为它不是什么修修补补,而是是从根本上重设计了材料的结合方式。



实验室安静了几秒。



“可是......”李雪梅迟疑道,“这种梯度材料,我们怎么制备?国内有这种技术吗?”


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