第832章 建模(一)
接下来的几天,材料中心异常忙碌。幻想姬 唔错内容五轴机床一鸣惊人,加之几种新材料的成功研发,名声迅速在相关圈子里传开。
第十一设计局、几家主机厂以及空军装备部门在查验过实际情况后,纷纷带着各种结构极其复杂、精度要求苛刻的零部件图纸找上门来。
作为自动化设备,最大的难点并非机床操作本身,而是三维数学建模和刀具路径规划。
很多设计单位空有创意,却无法将图纸转化为机床能识别的、精确的数学模型。
林哲也展现出了极大格局,他主动将建模软件的基础版本和内核算法思想,提供给了第十一设计局等合作单位参考,甚至将自己构建复杂曲面模型的全过程记录和计算笔记进行了分享。
林哲站在会议室前方,身后是临时架起的投影幕布,他开门见山的说道:“各位,五轴机床是硬件,但真正让它活起来的,是三维数字建模和刀具路径规划技术。今天,我主要和大家交流一下这方面的心得。”
他首先展示了建模软件的内核界面。这软件界面简洁,但逻辑极其清淅,充满了数学美感。
“这套软件的内核,是我基于计算几何和微分几何的一些基本原理重新构建的,”林哲一边操作,一边解释,“比如,对于复杂曲面,我们摒弃了传统的简单拼接方式,而是采用非均匀有理b样条作为统一的数学表达基础,这能更好地保证曲面的光顺性和高阶连续性。
台下一位戴着厚眼镜的年轻博士忍不住低声对同伴惊呼:“nurbs?这只是理论教材里的东西!国外最顶尖的航空设计软件好象才开始尝试应用,他居然已经自己实现并用于实际生产了?”
林哲似乎听到了议论,微微一笑,点开一个叶片的线框模型:“比如这个叶片的弯扭造型,我们通过调整控制顶点和权重因子,可以精确控制曲率的分布,从而在数学上就避免应力集中局域的出现。”
他拖动几个参数,屏幕上的模型随之平滑变形,其控制精度令人惊叹。
接着,他调出之前那个问题叶片最终的、完美的加工代码生成全过程记录。
从原始图纸的数字化导入,到根据材料特性、刀具参数进行自适应网格划分,再到基于最小能量原理进行刀具路径优化,每一步都伴随着复杂的数学公式和算法逻辑。
“看这里,”林哲放大了一个细节,“最初模型在这个转接区有一个微小的g2连续性缺失,导致加工时刀具产生微观抖动。
我们通过曲率梳分析发现了它,然后通过重构这一局域的b样条基函数,确保了数学上的完美光滑。”
林哲谦逊地笑了笑,继续展示了后处理模块,“我们将优化后的刀具路径,转化为机床能读懂的g代码。这里的关键是运动学变换和非线性误差补偿,要确保指令的精确和无歧义。”
他分享了自己详尽的建模笔记,里面不仅记录了步骤,更多的是对各类算法优劣的思考、对不同曲面类型建模策略的总结,还有一些失败尝试的经验教训。
会议结束后,年轻的工程师和研究员们围在一起,激动地讨论着:“太厉害了!原来建模不只是画图”,背后有这么深的数学!”
“林总直接把内核算法思想都讲了,不仅格局大,数学功底也太厉害了。”
“是啊,有了这些思路,就算没有他这套软件,我们用现有工具也能极大改进我们的设计方法了!”
一位头发花白、来自某顶尖大学的数学系老教授,一直眯着眼睛紧盯着屏幕,翻看着这些资料,此时忍不住扶了扶眼镜,身体前倾,喃喃道:“妙啊————这不仅仅是工程应用,这是将微分流形的光滑结构理论用到了极致。小伙子,你这些算法思想,完全可以写成一系列高质量的数学论文。
单凭这个,你什么都不用干,去国外任何一所顶尖大学的数学系,混个知名教授都绰绰有馀。”
林哲笑着摆了摆手道:“教授,您过奖了。我这点本事,说穿了,不过是长于计算,精于应用罢了。我能把现有的数学工具用得更熟练些,把理论和工程结合得更紧密些。
但说到真正的创意和想法,提出全新的数学结构或者颠复性的物理理论,我却一点也没有。年轻的时候,我还想通过自己努力,创造一些新的理论,现在是彻底放弃了。我永远也成不了一名伟大的数学家或物理学家了。”
台下几位正在为博士论文绞尽脑汁的年轻博士生闻言,忍不住苦笑起来。
一个胆子大些的男生半开玩笑地哀叹道:“林总,您这也太谦虚了!我们要是有您这一半————不,十分之一的计算和应用”能力,我们那堆满了公式和数据的论文早就通过答辩了!导师都得把我们当宝贝供起来!”
这话引得众人一阵善意的哄笑,却也道出了许多人的心声。在他们看来,林哲展现出的能力已是高山仰止。
林哲却叹了口气道:“不一样的。你们现在做的研究,哪怕再微小,再艰难,也是在试图往人类知识的大湖里,滴入一滴属于你们自己的、新的水。哪怕这滴水很小,甚至很快被淹没,但它的本质是贡献”,是创造”。
“而我呢?我更象是一个————站在湖边,技艺娴熟的打水人”。我能用更精巧的器具,更高效地打出更清澈的湖水,去浇灌现实的田地,解决迫在眉睫的问题。但我并没有为这个湖本身增加新的水源。我用的,终究是前人积累下的智慧。”
那位先前发言的老教授温和地开口反驳道:“林总,你太苛责自己了。科学和技术的发展,既需要开疆拓土的源头活水,也同样需要你这样能将深奥理论活化,让其流淌进现实沃土的能工巧匠。
你今天展示的这套将微分几何与制造工艺无缝衔接的方法,其思路本身就极具创意。
这本身就是一种了不起的贡献!”
林哲看向老教授,感激地笑了笑,他没有再继续争辩,只是在心中默默想道:“哎,这些想法都是我在梦中世界的时候不知从哪里捕捉到的灵感罢了,也许就是想在这些人某一位的创造呢。
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但是又一想,“妈的,读书人的事,哪里能算偷呢?这叫————借鉴,对,站在巨人的肩膀上,哈哈。
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