第174章材料 (第1/3页)
科大物理院地下的加工车间里,空气显得有些沉闷。
车间角落的一张铸铁工作台上,架着一台高精度的千分表。
千分表的探头,正死死地抵在一个刚刚加工出来的合金底座的核心受力面上。
这是一个堪称漂亮的工业艺术品。
底座的表面被车床和铣床打磨得光可监人,每一个倒角的弧度,每一个螺丝孔的间距,都透着一股严丝合缝的机械美感。
王大勇站在工作台前,双手撑着边缘,袖口挽到了手肘上面,小臂上沾着几块黑色的油污。
他的头发有些乱,眼底下挂着两个明显的黑眼圈。
他的视线死死地钉在千分表的表盘上。
旁边,赵鹏和郑南也屏住呼吸,盯着那根细小的红色指针。
车间墙壁上的中央空调出风口里,正往外吹着丝丝缕缕的暖风。
随着暖风的吹拂,工作台周围的温度正在发生极其微小的变化。
「动了。」
郑南咽了一口唾沫,声音有些乾涩。
千分表表盘里,那根原本指在零刻度线上的红色指针,像是被某种看不见的力量推了一下。
它非常缓慢,却又无比坚决地,向右偏转了半个小格。
紧接着,随着空调风向的扫动,温度稍微下降了一点点,那根指针又慢慢悠悠地向左退了回去,甚至退过了零点。
就在这正负几个微米之间,指针就像是一个喝醉了酒的钟摆,毫无规律地来回游荡。
精度又漂移了。
赵鹏长长地叹了一口气,伸手揉了脸。
「还是不行。」
赵鹏转头看向王大勇。
「大勇,这已经是你这个星期车出来的第三个底座了,精度还是卡在小数点後四位,到了第五位,它就是稳不住。」
王大勇没有说话。
他慢慢站直身子,走到工作台旁边的另一张桌子前。
桌子上,摊开着一本厚厚的,书页已经被翻得有些起毛的《材料力学》。
书本旁边,是厚厚一沓写满了各种微积分公式,应力张量矩阵和形变推导的草稿纸。
这三个月来,为了刘教授交代的这个完美的应力分布底座,王大勇这个看到复杂数学就头疼的人,硬生生把自己逼成了一个半吊子的力学理论推导机器。
他白天在车间里摸工具机,晚上回了宿舍,就点着台灯啃这本厚厚的教材。
陈拙在算那些高深莫测的拓扑学,他在算最基础的金属屈服强度和热应力。
他按照书上的公式,把这个底座的每一寸受力都算得清清楚楚。
图纸画了一遍又一遍,应力集中的地方被他用最平滑的过渡曲线给散开了。
他自认为,哪怕是科大教机械的老教授来评判,这个底座在结构上也绝对挑不出一丝毛病。
可是,到了现实里,它就是不灵。
王大勇伸出沾着油的手,拿起最上面的一张草稿纸。
纸上是他昨天半夜算出来的热应力形变补偿公式,每一个数字他都核对过三遍。
「是不是咱们的边界条件还是给的太理想化了?」
郑南凑过来,看着草稿纸上的公式,试探性地分析。
「毕竟现实里的受力情况要复杂得多,要不,咱们把泊松比的参数再稍微调整一下?或者用有限元分析软体重新跑一遍网格模型,看看是不是哪个转角的地方还有微小的应力集中没有释放掉?」
王大勇看着手里的草稿纸。
脑子里突然闪过陈拙在宿舍里那副轻松写意的样子。
别人用脑子算出来的东西,到了现实里就能严丝合缝。
他王大勇照着书本,一笔一划算出来的东西,到了现实里,就是一堆不听使唤的废铁。
一种前所未有的憋屈感,从他的胸口直冲脑门。
王大勇把那张草稿纸慢慢揉成了一团。
他走到工作台前,看了一眼那台依然在左右摇摆的千分表,又看了一眼那本厚厚的《材料力学》。
他突然伸出手,抓起那本书。
王大勇凭藉着记忆,快速翻动着书页,最後停在了靠中间的一个章节上。
章节的标题是:
热应变与材料热膨胀。
王大勇盯着书页上那个最基础的公式。
变形量,等於热膨胀系数,乘以原始长度,再乘以温度差。
就这麽简单的一个乘法公式。
没有复杂的微积分,没有让人头晕目眩的张量矩阵。
王大勇盯着那个希腊字母。
书页上的黑体字写得很清楚。
任何固体材料,在温度升高时,其内部分子或原子的热运动加剧,导致原子间的平均距离增大,从而表现为宏观体积的膨胀。
这是材料的固有物理属性。
王大勇的眼睛慢慢眯了起来。
他脑子里那些乱七八糟的应力公式,几何倒角,结构优化,在这一刻,就像是被一阵大风刮得乾乾净净。
「啪!」
王大勇猛地合上了那本厚厚的《材料力学》,重重地拍在桌子上。
声音在安静的车间里吓了赵鹏和郑南一跳。
「大勇,你干嘛?算错哪儿了?」
赵鹏赶紧问。
王大勇转过身。
他那张平时总是带着几分憨厚的脸上,此刻没有了自我怀疑,只有一种近乎野蛮的咬牙切齿。
「不是算错了。」
王大勇指着桌上那本《材料力学》,又指了指那张被他揉成一团的草稿纸。
「是算有个屁用!」
赵鹏和郑南都愣住了。
王大勇大步走到工作台前,一把扯下那个架在合金底座上的千分表,随手扔在旁边。
「师兄。」
王大勇转过头,看着两个被他这架势镇住的博士生。
他伸出手指,重重地敲在那块打磨得完美无瑕的合金底座上。
「你们还在想是不是形状没设计好,是不是受力面没散开。」
王大勇的声音在车间里回荡。
「这根本就不是形状的事儿!书上写得明明白白,只要它是块普通的铁,普通的钢,屋里温度变个零点几度,它里面的原子就得往外乱挤!」
他用手抓了一把空气,做了一个向外膨胀的动作。
「微积分算得再漂亮,哪怕你算出花来,你能拦住这块铁它自己发热膨胀吗?
」
「不能!」
王大勇斩钉截铁地自己给出了答案。
「咱们把机械结构做到底了,连一根头发丝的力都分匀了,但这块材料的底子就这麽点出息,它就是个会喘气,会随温度胀缩的东西,机械结构管不住它原子的脾气。」
王大勇看着那块底座。
「这不是咱们的手艺不行,这是材料本身的问题。」
车间里安静了下来。
赵鹏和郑南对视了一眼。
作为理论物理方向的博士生,他们当然知道热膨胀的原理。
但平时他们更习惯於在电脑上用算法去补偿这些误差,很少会像王大勇这样,直接把理论撕开,回归到最原始的物理常识上。
「你说的有道理。」
赵鹏点了点头,
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