所有人都轉過頭,目光落在陸懷民身上。
王總工這才注意到沈教授身後這個一直安靜的年輕人。
太年輕了,瞧着不過十六七歲,臉上還帶着學生氣的稚嫩,站在一羣老師傅和沈教授中間,格外顯眼。
沈一鳴抬手示意:“懷民,你說。”
陸懷民走到工作臺前,朝沈一鳴和王總工微微點頭:“老師,王師兄。”
他頓了頓,斟酌了一下腦海中的措辭,隨後纔開口:
“我們之前想的,都是如何‘抵抗’熱變形,主要方法都是選低膨脹材料,加強散熱,或者把結構設計得更‘硬’,來約束變形。”
王總工點點頭:“是這樣。可效果都不理想。”
“對。”陸懷民應了一聲,拿起半截粉筆,轉身在黑板上“唰唰”畫了個簡單的示意圖:
“支撐座的熱變形之所以棘手,是因爲它不均勻,軸承座附近溫度高,變形大;遠離熱源的地方溫度低,變形小。這種不均勻導致了平面度的喪失。”
陸懷民頓了頓:
“我的思路是,我們能不能設計一種結構,讓零件自身的變形,去‘主動’抵消溫度帶來的形變?”
車間裏靜了一瞬。
幾個老師傅互相看了看,臉上露出些笑意,那笑裏帶着善意的寬容,更多的是不以爲然。
一個頭發花白的老師傅最先開了口:
“小同志,你這想法像畫餅充飢。熱脹冷縮是鐵的規矩,咱們搞技術的,得講實際。”
車間裏響起幾聲低笑。
有人符和道:“是啊,怎麼主動抵消?材料的熱膨脹是物理特性,我們改變不了啊。”
幾個年輕些的技術員也交換着眼色,雖沒說話,但那意思很明顯:
沈教授帶來的這個學生,確實有些年少天真了。想法挺好,可實際問題哪有那麼簡單。
王總工眉頭也微微蹙起,出於對沈教授的尊重,他沒有反駁,但語氣裏也帶着保留:
“師弟,你的意思是……做結構上的補償設計?這個我們不是沒想過,也試過在支撐座上開應力釋放槽,或者預留一些變形餘量。可效果都不穩定,時好時壞,而且加工難度大增,廢品率很高。”
“不是簡單的預留餘量或者開槽,”陸懷民沒有因爲質疑而慌亂,他拿起一個支撐座零件,手指點在軸承安裝孔周圍發熱最集中的區域:
“這裏的溫度最高,熱膨脹最大,導致這個平面‘鼓’起來了,對不對?如果我們能在這個區域的‘下方’或者‘內部’,預埋一個或一組有意識設計、具有特殊熱膨脹行爲的‘補償元件’呢?”
“補償元件?”王總工下意識地重複了一遍,推了推眼鏡,這個詞兒聽着很新穎。
沈一鳴的眉頭微微一動,鏡片後的眼睛驟然亮了起來。
陸懷民繼續在黑板上快速畫着。他畫了兩個簡單的疊層結構示意圖:
“比如,我們用兩種熱膨脹係數不同的材料,比如我們的LC4鋁合金,和另一種熱膨脹係數更低的材料,將它們以特定的方式組合在一起。”
他指着示意圖中兩層材料的結合面:
“這樣,兩層結構相互約束,來主動補償主支撐座的不規則熱變形。”
“不同材料?複合結構?”一位負責材料工藝的老工程師緩緩開口,神色也嚴肅了起來:
“小同志,你這思路在工業領域裏確實有應用,但那是很簡單的一維彎曲補償。我們這是複雜三維結構裏,而且是針對不規則溫度場,這要要實現微米級平面度的‘主動’補償……”
他搖了搖頭:“這涉及到的材料匹配、界面應力、製造工藝,還有最關鍵的補償模型計算,太難了。目前國內,恐怕沒這個條件。”
“就是啊,”另一個負責裝配的老師傅接口道,他說話更直:
“想法是好的,聽起來也巧妙。可落到實際上,怎麼弄?在鋁件裏鑲別的材料?怎麼鑲牢?熱了冷了來回折騰,不會脫開?就算不脫開,兩種材料脹得不一樣快,內部應力大了,零件自己先裂了咋辦?這可不是畫張圖就行的事。”
質疑聲變得具體而實際,直指工程實現的難點。
工人們並非刁難,而是基於他們多年的生產實踐,一眼就看出了這個“美妙想法”背後需要解決的難題。
陸懷民提出的,是21世紀初才逐漸成熟的一種用於高精密設備熱補償的設計理念,在此時確實是超前的。
但針對這個方案的難點,陸懷民根據當下的技術水平,也構思了幾種解決方案。
正當他斟酌着如何用1978年能理解的語言和材料體系把他的解決方案“翻譯”出來時,一旁的沈一鳴已經意思到了這個思路的價值。
“懷民,你這個想法,極具創造性!它的理論深度和潛在應用價值,非常大!”沈一鳴走上前兩步,拍了拍陸懷民的肩膀,毫不吝嗇他的讚賞,語氣重也罕見地帶上了一絲激動:
“我認爲,它不是一種簡單的結構補償……你提出的,是一種‘基於熱應力自補償的精密結構設計方法論’的雛形!”
他轉向王總工和所有在場的老師傅、技術員,語氣斬釘截鐵:
“諸位!這不是異想天開!這是跳出傳統思維定式的革命性思路!”
“國際上目前對於精密機械熱誤差的研究,主流仍然被動補償,少數前沿探索也多在傳感器和閉環控制上。”
“而懷民提出的思路,我概括爲‘主動利用熱應力分佈進行結構自補償’,這個思路,我在最新的文獻裏都沒有看到如此清晰的工程化闡述!”
沈一鳴看向陸懷民畫的草圖,眼中閃閃發光:
“如果這個思路能夠通過建模、實驗驗證並形成一套設計準則……這不僅僅能解決紅星廠眼前的問題,其背後的理論價值和普適性,足以支撐一篇重量級的國際期刊論文!甚至是開創一個細分的研究方向!”
車間裏鴉雀無聲。
王總工和老師傅們面面相覷。
他們紮根生產一線,對學術前沿那些術語有些隔膜,但沈一鳴如此激動、如此高的評價,是他們從未見過的。
他們看向陸懷民的眼神徹底變了,從懷疑、寬容,變成了驚愕與難以置信。
畢竟一個十六七歲少年提出的一個想法,能讓沈教授激動成這樣?
甚至上升了“國際前沿”、“全新的研究方向”?
陸懷民少有地見到沈一鳴如此灼熱的目光,也有點不自在:
“老師,這只是我一點不成熟的想法,很多具體問題……”
“不成熟的想法,往往是突破的起點!”沈一鳴打斷他,語氣斬釘截鐵:
“科學研究和工程創新,最怕的就是沒有新想法!懷民,你給了我一個極大的驚喜!這個問題,回校後可以深入挖掘,作爲你第一個深入參與的課題!”
沈一鳴說完,走到黑板面前,拿起粉筆快速演算了起來:
“設軸承座區域的熱膨脹係數爲α1,變形量爲δ1;遠端區域爲α2,變形量爲δ2。如果我們在設計時預置一個初始形變δ0,使得升溫後的總形變δ_total =δ1 -δ2 +δ0 = 0……”
他的筆尖在黑板上疾走,留下一串流暢的公式。
車間裏靜悄悄的,只有粉筆與黑板摩擦的“噠噠”聲,和遠處機牀隱約的轟鳴。
所有人都屏息看着。
約莫半個小時後,沈一鳴放下粉筆,看向王澗:
“針對今天紅星廠遇到的具體問題,根據懷民提出的思路,我已經有具體的方案了。”
王總工露出欽佩的神色,連忙走上前:“老師,您說。”
“懷民的核心思路是‘利用差異化的熱變形特性主動抵消形變’,而非被動抵抗。”沈一鳴說道,指尖指向黑板上的示意圖。
“落實到紅星廠這個支撐座上,我的想法是這樣……”
沈一鳴詳細解釋了他的實施方案,包括材料選擇、結構設計、工藝方法等等。
沈一鳴講完,王澗以及所有的在場的技術骨幹都陷入了沉思。
良久之後,王澗緩緩吐出一口氣,看向沈一鳴:
“老師,這個方案理論上我大概明白了,聽起來確實精巧。但是,這中間的變量和需要攻克的難題太多了……任何一步出了岔子,都可能……”
“都可能失敗。”沈一鳴坦然接話,“所以,這不是一個可以立刻拿到生產線上實施的成熟方案。這是一個需要立即啓動,集設計、材料、鑄造、測試於一體的緊急攻關項目。”
他看向王澗,沉聲問道:
“王總工,紅星廠有沒有這個決心,和我們學校的實驗室一起,賭一把?時間緊,擔子重,風險高。但若成功,不僅眼前這批訂單的難關可以度過,更重要的是,你們廠將獲得一項國內領先、甚至在國際上都算前瞻的核心技術!”
“實話實說,這套‘內置主動熱補償結構’的設計思路和驗證數據,其價值將遠超這批儀器本身。”
王澗深吸一口氣,胸膛起伏了幾下。
他環視車間,目光掃過身邊眉頭緊鎖但眼中已燃起火光的技術骨幹,掃過那些試製出來的設備,最後回到沈一鳴和陸懷民身上。
“拼一把!”他一咬牙,拳頭砸在身旁的工作臺上,發出“咚”的一聲悶響:
“沈老師,您都把話說到這份上了,我們紅星廠要是再畏首畏尾,那真是愧對國家投的錢,愧對老師您的心血!我們幹!需要什麼資源,廠裏全力協調!需要哪個車間、哪位師傅配合,我親自去請!”
他轉向周圍的技術人員和老師傅們:
“都聽見了?沈教授給我們指了條新路,難走,但走通了就是一片新天地!”
“從今天起,成立‘光譜儀支撐座熱變形攻關小組’,我任組長,技術科、鑄造車間、精加工車間、檢測科抽調最精幹的力量!一切爲這個項目讓路!”
車間裏的氣氛瞬間被點燃。
老師傅們臉上的疑慮被興奮取代,年輕技術員們的眼神則充滿了躍躍欲試的衝動。
沈一鳴臉上露出一絲真切的笑意:
“好!那我們就分頭行動。周偉,雪梅,你們立刻跟我回學校,整理現有的全部數據,並儘快用計算機優化模型,實驗室那臺老機器,分段算,日夜不停。懷民,”
他看向陸懷民:
“你跟我一起。這個模型的雛形源於你的想法,未來如果要發表論文也應該由你來主筆。你需要儘快理解並參與到具體的設計和計算工作中來。同時,俄語和專業課不能拉下,接下來時間會非常緊。”
“是,老師!”陸懷民重重點頭,心也怦怦直跳。
他沒想到,自己一個基於前世經驗提出的思路,在這個時代、在沈教授手中,竟能如此快速地被深化、具體化,並即將轉化爲一場實實在在的科技攻關。
“王總工,”沈一鳴最後交代:
“廠裏這邊,儘快提供最詳細的圖紙、數據……還有,專門準備一條試驗線,挑選最有經驗的鑄造師傅,一旦我們學校的初步設計出來,立刻進行小批量試製。”
“試製件出來,馬上送到學校實驗室進行基礎性能測試和初步的熱-力耦合實驗。”
“明白!我馬上安排!”王澗雷厲風行,轉身就開始點名分配任務。