第505章 模锻压机,项目重启!

原本,常浩南今天计划见面的几个人都是从十几年前就开始搞模锻压机设计的老前辈了,对于情况其实比他还熟悉,完全可以直接进入正题。

但是突然之间增加了这么多帮手,情况就跟原本的预期有些偏差了。

尽管这些人应该也都是结构和机械方面的专家,但也只能说是掌握必要的基础知识,在大面上符合模锻压机研发的需求。

但如果要真正落实到项目开发上来,那毕竟隔行如隔山,能像常浩南这样在不同研究方向上无缝切换的人还是极少数。

所以有必要对整个项目进行一次总体概况上的介绍。

旁边的张永本以为今天只是明确一下各单位具体参与项目的情况就完事了,没想到常浩南跟大家见面第一天就要直接上强度。

但现在这个场面下,他哪可能反对常浩南的意思?

因此只是迟疑了一瞬间,便向在场的一百多号人宣布暂时休会,好回去取纸笔电脑等必要的物件。

兵器工业这边的一众人前几天就已经被提点过这次机会的重要性,虽然也对这样快的进度略感意外,但也纷纷起身,按照张永的要求迅速离开会场。

偌大的小礼堂很快恢复了一片清净。

坐在距离常浩南最近一张长条桌旁边的颜永年看着人群从门口齐齐整整地离开,很是感慨地长叹了一声:

“还得是军工系统的老大哥啊……看看人家这战斗力……”

虽然没有继续说下去,但显然是想起了这个模锻压机当年的遭遇。

如果当年的机械工业系统内部能稍微团结一些,不至于把沈鸿老爷子给排挤走的话,这個项目也未必至于半途而废。

而后面明显是有人刻意而为的资料损毁,就更能说明一些问题了……

听到别人夸赞军工系统,身为其中一员的张永自然与有荣焉。

但是常浩南就在身边,无论如何轮不到他飘飘然。

更何况自家人知道自家事,他们也面临着自己的难处。

“颜教授也不必这样说。”

张永有些苦恼地抓了抓头发:

“兵器工业系统这次表现的这么积极,也是因为感受到了压力,说是合作参与,其实就是要从你们这边取取经……还希望常总、颜教授和其它同志们不吝指导……”

如今在场的只剩下几个核心成员,一些刚刚不方便说的话题也就可以放开了。

颜永年经历了这么多年的风风雨雨,自然知道这所谓“取经”的对象主要是常浩南,他们只不过是因为刚好在场,所以被顺带着加在了后面,因此并没有回话。

“相互学习,共同进步嘛……”

常浩南刚刚端起茶杯,赶紧向张永摆了摆手说道。

这样讲一方面是面子上无论如何还是要谦虚一下,另一方面他也确实抱着这样的想法。

他过去的研究范围虽然普遍较广,但基本还是局限在天上飞的东西。

而兵器工业集团的主营业务,乃至于包括这个重型模锻压机,都应该算是“地上跑的”。

虽说万变不离其宗,但多少还是有点区别。

再说了,这个“进步”又未必非得是技术层面的……

不过这种话,常浩南自己可以说,张永肯定不能当真,当即面色凝重道:

“常总,虽说这批同志是参与模锻压机研发项目里面,但还是麻烦您有条件的话,在各个方面都能指点一下……”

“最近这些年,上面对于国企的态度就是抓大放小,但怎么是大怎么是小,其实一直也没有一个明确的界定,都是大家在操作里面自己摸索。”

“现在航空工业那边,连贵航那样规模的企业都被拉出来,做了国企市场化改革的正面典型,我们兵器工业这边压力确实很大,明年年初几大总公司就要搞集团化改革,现在这个当口,时间已经非常紧迫了……”

实际上,选择求助于常浩南,确实也是张永没什么办法了。

系统工程二司主管的三方面业务,兵器工业、核工业,以及军转民。

核工业由于政策原因,不是你想发展就发展的,虽说没有业绩压力,但短时间内也不可能搞出什么成绩。

军转民十几年前确实是块香饽饽,但现在已经是90年代末,该转的都已经转过,红利期早就过去了。

就剩下兵器工业这一根独苗能操作一下。

但兵器工业的主营业务是地面装备和工程机械之类。

军用民用都包括在内。

虽然听上去不太高大上,但那只是门槛低,真想搞好一点不容易。

甚至于,因为门槛低且不太敏感,很多在航空航天之类的领域没什么竞争力的国家,反而能点出这方面的专精。

比如什么德国、意大利、瑞典、日本乃至韩国,都是强有力的竞争对手。

哪怕在常浩南横空出世之前,航空航天,乃至船舶工业这块都还能打一打性价比牌。

毕竟这些东西说穿了还是卖方市场,只要能把东西拿出来就不愁卖。

君不见连印度造的直升机都能出口呢。

但是兵器工业连这个条件都没有。

本来就慢人一步,现在又被越拉越远,张永肯定是着急上火。

“放心吧,这方面我有数。”

常浩南对于这套玩法已经非常熟悉了,倒不如说这本来就是他期待的合作方式:

“航空工业那边,我正在搞新一代航发,其实也是类似的思路。”

这句话的本意只是稳定一下张永的心态,但不得不说,有点凡尔赛。

于是得到了张永一个看怪物一样复杂的目光。

就在几人的闲聊当中,刚才离开回去取会议用品的百十号人也陆续回到了小礼堂里。

几人非常有默契地结束了话题。

模锻压机研发工作的第一次技术研讨会,正式开始。

……

关于模锻压机的基础知识,以及过往研究经验,自然是由最了解情况的颜永年来介绍。

“各位都是军工研究领域经验丰富的研究人员,关于热锻技术和重型模锻压机对于国民经济,以及工业生产的意义,我就不再多提了。”

颜永年毕竟在青华大学当了二十多年教授,一旦开始讲授,哪怕只是坐在原位,整个人的气质就猛地一变:

“下面,我直接从模锻压机的基本原理开始……”

随着他的介绍,小礼堂的幕布上,放出了两张示意图。

“液压机的基本原理,是初中物理就学过的帕斯卡原理,两个充满工作液体具有柱塞或活塞的封闭容腔由管道连通。”

“当柱塞上作用有力F1时,大柱塞上将产生向上的、远大于F1的作用力F2,使工件变形。”

“右边这张图是最简单的液压机本体结构图。”

“……”

最开始的部分对于这里的人来说属于显而易见的知识,因此颜永年只是一笔带过。

很快,他的讲述内容就进入了过往研究经验的部分。

“80年代末,我们在沈鸿院士的领导下,设计了一台6.8万吨级别的重型模锻水压机,本体采用预应力钢丝缠绕式结构,机架由上下拱梁及立柱组成,通过钢丝绳将它们缠绕在一起……”

“由于当时的研究进行到中途就被叫停,加上后来又有一些关键技术资料丢失,所以现在,经过我们对剩余资料的整理,总结出这个方案目前主要的问题在于钢丝缠绕层的应力分布很难均匀,对于制造和装配精度的要求极高……”

一番介绍结束,倒是跟常浩南之前了解到的情况八九不离十。

只是在一些细节上补充了更多内容。

“颜教授。”

常浩南在本子上记完最后一笔,然后抬起头:

“我刚刚脑算了一下,这种预应力钢丝缠绕式结构,缠绕层应力的不均匀度应该跟机架结构,也就是上下拱形梁之间的跨度呈正相关,并且这个跨度越大,对于拱形梁的对准要求也越高。”

“这么看来的话,这个结构应该更适合压力较低的中小型压机,所以当初为何对一台将近7万吨的设备选择这种路线?”

“这个么……”

颜永年被常浩南如此迅速的反应搞得一愣,转头看向后,者解释道:

“我们最开始计划延续当年1万吨水压机的三梁四柱式结构,但这个结构承受偏心载荷能力不行,在老设备的使用过程中,发现最大载荷下偏心距一般能达到最大跨度的百分之三,偏载下活动横梁与工作台间易产生倾斜和水平位移。”

“这还是1万吨的情况,如果6.8万吨压机依然采用这个结构,那问题只会更加严重,根本无法正常投产。”

常浩南低头思索片刻,在脑海中过了一遍之前看过的相关知识:

“那板框组合结构呢?我记得苏联的7.5万吨,包括苏联出口给法国的6.5万吨模锻压机,应该都是这种结构。”

“这种机架我们也尝试过,但发现结构复杂、联接环节多、机架有效面积削弱大,而且在多体建模过程中,对于冗余约束和预应力的处理极其复杂,完全超出了我们当时的理论水平。”

说到这里,颜永年露出了些许遗憾:

“别说是生产制造,就连设计工作,都是开了个头,就根本走不下去了。”

然而听到这个解释之后,常浩南反倒是眼前一亮——

他担心的,其实是生产加工,以及材料工艺方面的困难,这些是他很难在短时间内处理的。

“如果难点在多体动力学分析的话,这正好是我比较擅长的部分……”

他看向不远处的颜永年:

“所以,我觉得我们可以重新尝试使用板框组合结构!”

(本章完)

第506章 正好,稍有研究

这种关于技术路线选择的讨论,绝大多数今天才开始了解这个项目情况的研究人员自然不容易插嘴。

只有常浩南原计划一起开会的几个人能够参与讨论。

虽说几位老同志在十几年前一起在沈鸿院士的领导下工作过,但在当年那个模锻压机项目中止之后,这些人都因为各种原因分散到了大江南北几所距离颇远的不同研究机构。

尽管多多少少还都在继续研究重型水压机,不过互相之间已经几乎没有什么学术层面的交流。

所以实际上,他们现在互相之间对于对方研究内容的了解,并不比初次见面但专门看过资料的常浩南更多。

于是,甚至还没等颜永年想好如何再次开口,就有另一个声音响起:

“板框组合结构机架,我和我的导师前些年也系统性地研究过一段时间。”

说话的是一位来自中南工业大学的年轻教授,韩会明。

他的年纪只有30出头,当然不可能参与过十年前的项目研发。

不过他的导师是当年负责机架力学总体设计的重要专家之一。

老先生现在年纪太大,身体又不好,实在没办法从湘省舟车劳顿到京城开会,又不甘心作为一個局外人干看着华夏自己的重型模锻压机落地。

于是乎干脆派了自己最得意的大弟子前来。

也算是了却一桩心事。

韩会明手里捧着一个装满茶水的罐头瓶子,等到众人的注意力集中过去之后又继续说道:

“这方面研究最大的难度在于缺少切实可用的实验方式。”

“板框组合结构面对的都是3万吨以上的巨型水压设备,由于放大效应的存在,我们根本不可能用缩比模型来判断实际设备的受力情况,但如果进行1:1的实际测试,又很难对大尺寸部件的局部应力进行测量。”

趁着韩会明低头喝水的功夫,旁边一直安静听着的张永插了一句:

“如果这样的话,那其它国家是怎么克服这个问题的?”

他虽然早已经转了行政岗位,但过去也是机械设计科班出身,一些基本概念在脑子里还是有的。

国防科工委这种地方,你要是真整个完全不懂技术的人来当主管领导,很多工作甚至都没法开展。

韩会明赶紧重新把罐头瓶子放下,郑重回答道:

“传统的方法是先从理论层面进行设计,然后对整机的重点薄弱部位进行实际的破坏性测试,论证理论计算的可行性,再一步步将散件组装成大部件,过程中还要对关键的大部件进行同样的测试,这也是为什么当年法国人选择直接从苏联购买一台成品设备,而不是自己独立开发。”

“我们国家在这方面的基础本来就很薄弱,需要耗费非常多的时间和物力财力,中南工业本来也不是财大气粗的学校,我们课题组在资金分配方面更是没什么话语权,所以……研究进度一直都比较缓慢。”

“不过,现在常总这边有了足够的经费和人手,还有兵器工业系统同志们的支持,我觉得,完全有条件推进这个方向的技术研发,毕竟,机架模态分析和动态设计这块,并不只是在这个地方有用,对于未来其它的装备制造业也有很大的意义。”

非破坏性的应力测试方式,常浩南印象里主要有磁测法和衍射法,不过精确度一般,有些情况下甚至无法定量。

而破坏性应力测试虽然准确且简单,但完全是大力出奇迹。

操作极其复杂,而且一次只能检测一个位点,如果一个工件上面有多处需要检测,那测一次就得破坏一个样品。

总之搞一次两次还行,但要想纯靠这种方法把整个锻压机造出来,那他手里这几个亿的经费恐怕……

不太够用。

“那如果用数值计算的方法呢?”

还没等常浩南开口,便有人提到了他最擅长的部分。

“我们也尝试过,甚至前段时间,还用常总公司开发的软件试过,但是进入计算步骤之后总是很难收敛出结果,需要在建模过程中对很多部分进行简化,参考价值非常有限……”

一众人的目光自然而然地看向了常浩南。

“这个问题是确实存在的。”

他直截了当地点了点头。

虽然眼前并没有一个电脑,但是对于模拟过程中可能出现的典型问题,常浩南如今哪怕在人脑里面也能复盘出来:

“板框组合式模锻压机的结构件数量太多,接触问题过于复杂,传统的结构化网格构成的四面体模型,在接触面边缘上的节点经常出现奇异的应力集中点。”

“如果接触的两物体之间发生微弱滑移,很容易出现穿透现象,而如果是整体部件发生比较大的形变,又会发生节点自锁,总之出问题是正常的。”

听到常浩南几乎不假思索的判断,多数人的脸上不免露出遗憾的表情。

毕竟这似乎意味着只能回归到刚刚韩会明所说的传统方法了。

但韩会明却相反。

进行过这方面研究的他知道,常浩南能如此沉着且迅速地点出他们面对的问题本质,说明后者之前就考虑过这方面的问题。

绝对是有备而来。

“如果是这样的话,这个项目的前期研究可能要持续相当长一段时间啊……哪怕不考虑经费问题,破坏性应力测试也没办法做的很快……”

一位在这方面比较懂行的北方车辆研究所专家叹了口气说道。

“几年时间确实太慢了,我设置的时间表等不了这么长的时间。”

常浩南摆了摆手,同时坐直身体,对着面前一百多名参与项目说道。

不仅兵器工业系统那边火烧眉毛,等不了太长时间,实际上他也等不了。

根据601和苏霍伊那边的时间表,歼11A/苏27SM的后机身隔框制造工艺将会从目前的分段制造后再进行焊接升级为一体化模锻。

除了降低工时、提高生产效率以外,也是为下一代战斗机,以及未来的大型客机制造进行技术上的准备。

大毛那边本来就有两台7.5万吨水压机自然无所谓,但华夏这边的重型压机如果进度受阻,那么势必要对后续不少型号的国产化进度产生影响。

早就有所期待的韩会明更是双眼一亮——

他知道常浩南分身乏术,不可能全盘微操所有研发工作。

这样一来,各个子系统必定要有不同的人来实际负责。

而板框组合结构是他和导师这些年一直坚持的研究方向。

如果真能在这个构型上继续走下去,一方面也算是了却了老师早年间的遗憾,另一方面,对于他这个身处冷门专业,且初出茅庐的新人来说,也几乎足以逆天改命

别的不说,光是“负责华夏第一台超重型模锻水压机主机架结构设计”这一条,就绝对含金量十足。

“超大尺寸工件应力测试,这是工程方面的问题,既然工程问题解决不了,我们可以换个思路嘛。”

“从数值模拟的技术上讲,马上就要发布的最新版本TORCH Multiphysics软件,刚好加入了非结构重叠网格,这种定义方式允许在模型中使用六面体模型,并且模型边界灵活可变,非常适合应对多体相对运动和大形变问题的计算。”

“另一方面,从更基础的数学理论上,我正好也对直接约束法处理几何非线性问题稍有研究。”

“这样一来,虽然还是不可能完全脱离实验,但绝大部分工作都可以放在纸面上完成,对于应力检测的精度和数量要求就会大幅降低!”

实际上,这确实也是凑巧。

本来这么着急发布新版本,是为了解决601所那边面临的问题。

但刚好可以一鱼两吃。

只不过在外人看来,这就好像是“常总什么都算到了”。

再世诸葛也不过如此。

“那……咱们的技术方案就初步确定用板框组合式?”

颜永年当年就是负责抓总设计的,对于具体采用何种路线倒是没什么偏好。

只要能把模锻压机造出来就行。

“没错,下面我来分配一下工作任务。”

随着常浩南的最终表态,整个小礼堂的气氛也随之严肃起来。

“目前,由于负责锻压机实际制造的江城重型机床厂还没有正式就位,现在初步把人员分成五个研究小组,分别负责总体结构设计;承载与变形分析;力流传递模拟和监控;液压、传感、工控等辅助系统预研,以及模锻压机本体安装过程中所需的配套设备,比如工装桁架等的研发。”

“具体每个小组的负责人是……”

“……”

对于常浩南来说,这样的过程已经轻车熟路。

接下来,就又要进入愉快的爆肝时间了!

(本章完)

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