大国造船人 第34章 模态分析

作者:爱糖的存钱罐 分类:都市 更新时间:2025-03-15 22:13:50
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余航一觉醒来,阳光已经洒满了窗台。

“唉,又是在公司里过的夜。最近这工作强度,都快赶上当年造新船了。”

余航揉了揉惺忪的睡眼,伸了个大大的懒腰,浑身的骨头都发出了噼啪的声响。

“还好这身体年轻,否则还真吃不消。”

忽然,他发现电脑电源指示灯还亮着,估计是昨晚忘了关。

他站起身来,拿起桌上的马克杯,走到饮水机旁接了杯水,咕咚咕咚地灌了下去。然后,他摇了摇鼠标,准备关上电脑,赶去教室上早八的课。

忽然,右下角跳出一个新邮件提醒,他连忙重新坐下,将椅子向前提了提,一脸激动地看了起来。

“海天船舶?没什么印象。”余航也并没有太在意,毕竟现在能收到回复就已经让他欣喜若狂了,管他是谁呢。

余航点击下载了邮箱的附件,打开那份长达20页的PDF文档——

“哟,挺专业嘛!看来是懂行的人做的。”

看着这现场照片配上CAD图的表达方式,详细的描述了船体结构和振动情况,让他想起了自己曾经为了应付甲方,一天做五十份整改方案的痛苦回忆。

余航兴奋地合上笔记本,拔掉电源,抓起书包就冲向教室——为了提前毕业,他可不能再缺勤了!

还好,今天是机械基础的合班大课,人山人海,黑压压一片。

余航在最后一排找到一个靠墙的位置,那里正好有个插座,简直是为他量身定做的一样。

他迅速连上笔记本电脑,准备开始大干一场。

“看起来委托方是需要解决振动问题,首先要确定用什么软件。”

余航思考片刻,果断决定选择Nastran作为求解器。

这是一款源自于美利坚宇航局的计算软件,刚开始主要是为了解决飞机、火箭等在使用中的受力分析,也包括了模态分析的功能,后来逐步商业化,在桥梁,船舶,汽车领域也应用广泛。

不过Nastran只能计算,还需要其他软件来建立模型。

余航选择了他比较擅长的Patran,这最早是美利坚H and P公司开发的前后处理工具,可为其他有限元计算软件服务,也就是充当用户和求解器之间的翻译工作。

有了它,用户才能将结构模型和计算需求转化为Nastran能够识别的输入文件;在Nastran计算完毕后,再通过Patran读取计算结果,把数据文件重新可视化。

理论上,可以通过有限元进行各种计算机仿真,进行强度分析,热力学分析,流体分析,碰撞分析等等。

而针对振动问题,一般使用特征值的模态分析。

这次仿真的委托方虽然没有提供完整的CAD图纸,但通过资料里的截图和参数,还是能够建立出一个大概的几何模型的。

【初级实操】技能激活!

余航仿佛沉浸在自己的世界里,手指在键盘和鼠标上翻飞跳动,操作指令如同瀑布般倾泻而出,原本空荡荡的屏幕上逐渐浮现出了船舶的轮廓,线条流畅,细节逼真,仿佛一艘真正的巨轮正在被建造出来。

坐在他身旁的同学本来在呼呼大睡,被余航噼里啪啦的键盘声吵醒,转头就准备爆发,一句“你他喵的……”已经到了嘴边,却又硬生生地咽了回去。

“这个人……太专注了,实在不忍心打扰。”这便是此时他内心真实的想法。

而当他揉了揉惺忪的睡眼,看向余航的电脑屏幕后,更是瞬间惊呆了,顿时睡意全无。

复杂的船舶结构在屏幕上随意旋转,变换着大小,每一个细节都清晰可见。

他也是船舶系的学生,当然知道将船舶结构表达清楚有多复杂,可眼前这人却举重若轻地流畅操作,甚至没有丝毫的停顿,简直是神乎其技!

“你看这人,好他喵的牛叉!应该是研究生吧?!”他捅了捅身边的另一位同学,小声说道。

“这不是余航吗?就是之前那个制图满分的!”

“哦——是那小子啊,那他这是在干嘛?看起来好厉害的样子!”

“我哪知道,问老师去!”

艏部模型完毕!

舯部模型完毕!

艉部模型完毕!

上层建筑完毕!

余航完全没有在意旁人的窃窃私语,不出一节课的时间,所有的模型都已经建好了。

此时正好到了课间休息,好多同学都被他的笔记本电脑吸引过来,围成一圈,好奇地看着他屏幕上的复杂模型。

“余航,又在搞啥高科技呢?!”班长马豪走了过来问道,自从余航通过制图考试成功打脸之后,这位班长对他的态度也是一百八十度大转弯,“学渣”的标签已经更新成“大腿”了。

“嗯……现在正在对几何体进行网格划分。”余航头也不抬,就事论事地回答道,手指依旧在键盘上飞速地敲击着。

“呃……好好一个模型你把它切碎了干啥?!”马班长一脸疑惑地问道。

余航一边飞快地操作,一边耐心解释道:

“这是有限元数值分析法,是将连续的整体离散化为有限个互连的单元组合体,通过在各单元内假设近似函数并建立整体平衡方程,最终求解出节点位移等未知量,从而近似模拟复杂的物理现象。”

“你……这是已经解释了?我怎么感觉更懵了?”马班长一脸茫然。

余航笑了笑,为了让马班长更容易理解,于是又补充道:“比如一根筷子,你用一根直线是模拟不了它的弯曲的,假如把它分解为一百根小直线相连,每根直线在很小的范围内活动,是不是就能模拟出弯曲的现象了?”

“哦——你这样说我就好像懂了,但……这是老师教了的?”马班长瞬间怀疑自己是不是上课的时候不小心睡着了,错过了什么重要的知识点。

余航思考了片刻,总不能说是系统教的吧,于是又搬出了那个万能的理由——

“我爸是高工,他教的。”

“哪里的高工啊?我怎么不知道国内哪个高工会这个?”

这时,一直默默围观的万黎鸿突然开口了。

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