第7章 看见曙光(第1页)

翌日清晨,曙光微露。尽管只短暂休息了两三个小时,陈青禾眼中布满血丝,精神却处于高度亢奋状态。他早早来到办公室,将黑板擦得干干净净,然后将自己熬夜推导出的几十页稿纸按顺序铺在桌上。

组员们陆续到来,看到陈青禾的样子和黑板的架势,都知道有重要进展,纷纷安静地找位置坐下,目光集中到他身上。

王铁山工程师端着搪瓷缸子进来,看到这情形愣了一下:“青禾同志,你这是......一晚上没回去?“

“王工,各位同志,“陈青禾深吸一口气,声音因缺乏休息而有些沙哑,却带着不容置疑的兴奋,“我昨晚反复思考我们遇到的瓶颈,有了一些新想法,关于如何建立更适合分析我们问题的结构动力学模型。可能还不成熟,想请大家一起研讨。“

所有人的好奇心都被吊了起来,连原本有些萎靡的刘志刚也挺直了腰板。

陈青禾转身拿起粉笔,在黑板上画了一个简单的梁结构,然后将其分割成几段。

“我们之前的困难,在于试图用传统的连续体力学方法,去精确求解放大后整个复杂弹体的动态响应。这几乎是不可能的任务,计算量无法承受。“他开门见山地指出痛点。

“我的新思路是——“他用粉笔重重地在“离散化“和“矩阵“两个词下面画了横线,“我们不追求完美的解析解,而是采用近似和离散化的思想。将复杂的弹体结构,想象成是由许多简单的单元。“

他一边说,一边在黑板上画出简单的单元和节点示意图。

“对于每一个简单单元,我们可以用材料力学的基础知识,推导出它的'刚度特性',形成一个小规模的单元刚度矩阵。“

“然后,就像搭积木一样,按照结构的真实连接方式,将所有单元的刚度矩阵组装起来,就能得到整个结构的总体刚度矩阵[K]。“

“同样,我们可以定义结构的质量分布,形成质量矩阵[M]。“

“这样一来,“陈青禾的声音提高了一些,带着一种揭示奥秘的激动,“复杂的结构动力学微分方程,就可以近似地转化为一个形式上简洁得多的矩阵方程!“他在黑板上写下核心方程:[M]{ü}+[K]{u}={F}。

“这个方程描述了结构的动力响应。我们可以用数学方法从这个方程里提取出结构的固有频率和振型!这比直接求解复杂的偏微分方程要可行得多!“

办公室里一片寂静。几位年轻组员
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