《航空母舰飞行甲板设计与分析》。这是他一直想做的题目,也是孟教授给他的题目。他知道,这是一个很难的题目。飞行甲板是航母上最关键的结构之一,要承受飞机起降的巨大冲击,要抗高温、抗腐蚀、抗疲劳。设计一个好的飞行甲板,需要深厚的力学知识、材料知识、工艺知识。但他不怕。他想做这个题目,他喜欢这个题目。
他开始查资料。图书馆里关于航母的书,他借了一大摞,堆在桌上,像一座小山。有中文的,有英文的,有俄文的。他从最基本的开始看——飞行甲板的受力分析、材料选择、结构设计、制造工艺。他每天看十几个小时,看到眼睛发花,看到脖子发硬,看到手发抖。但他不觉得累。他觉得,他在做一件有意义的事。一件他这辈子都想做的事。
最难的是飞行甲板的抗冲击分析。飞机着舰的时候,速度很快,冲击力很大。飞行甲板要能承受这种冲击,不能变形,不能开裂,不能损坏。他用有限元法,把飞行甲板分成一千多个单元,每一个单元列一个方程,一千多个方程,用计算机求解。他算了一遍,结果不对。又算了一遍,还是不对。他检查了边界条件,发现有一个地方设错了。他改过来,再算一遍,结果对了。飞行甲板的最大应力在许用应力范围内,变形也在允许范围内。他松了一口气。
然后是飞行甲板的抗疲劳分析。飞机每天起降几十次,一年就是几千次,十年就是几万次。飞行甲板要能承受这么多循环载荷而不发生疲劳破坏。他查阅了大量文献,发现美国海军用的是一种叫做“损伤容限设计”的方法——假定材料中已经存在初始裂纹,然后计算裂纹扩展到临界尺寸所需的循环次数。他用这种方法计算了飞行甲板的疲劳寿命,结果是二十万次起降,远远超过了设计要求。
他把计算结果写在论文里,一章一章地写。绪论、理论基础、有限元模型、计算结果分析、结论。他写得很慢,每一个字都要斟酌,每一个公式都要核对,每一张图都要反复修改。他写了半个月,写了三万字。然后他拿给孟教授看。
孟教授看了三天,然后把他叫到办公室。
“论文我看了。总体不错。但有几个问题。”他翻开论文,指着其中一页,“这里,你的材料参数用的是手册上的标准值,但实际材料有离散性,应该用统计值。你重新算一下。还有这里,”他翻到另一页,“你的载荷谱用的是简化模型,但实际载荷是随机的,应该用概率方法。你改一下。”
“好。”
河生回去改了。他查阅了大
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