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第89章 三种方案(1/2)

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余航一行人结束了愉快的游艇之旅,都心满意足地返回了学校,各自回味著白天的刺激与兴奋。

然而,余航却將万黎鸿和江浩川单独留了下来,他神秘地笑了笑,似乎有什么重要的事情要交待。

“现在这艘游艇的噪音问题不过关,你们能想到什么解决方案吗?”余航没有拐弯抹角,直接试探性地问道。

“之前不是提过了吗?有限元分析可以解决振动问题,这次也能用吗?”

万黎鸿反问道,他习惯性地推了推眼镜,眼神中带著一丝期待。

上次他已经跟著余航掌握了有限元的使用方法,正想著趁此机会实践一把。

余航並没有直接回答,而是將目光转向江浩川,继续问道:“浩子你呢?你有什么想法?”

“你问我?我懂个屁啊?”江浩川如丈二和尚一般摸不著头脑,脸上写满了疑惑。

余航没有留下匡星野和周伟这两个“技术骨干”,却偏偏把他一个计算机专业的外行人留下来,实在让他百思不得其解。

余航笑了笑,拿起一支马克笔,走到白板前,开始讲解起来——

“现在我们有三种可行的方案,第一种,就是利用有限元法进行模擬。”余航一边在白板上写著,一边耐心地解释道,

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“之前给海天船舶解决振动问题时,我们用的是模態分析法。但那条船振动的主体是钢材,而玻璃钢材料是各向异性的脆性材料,和钢材的物理性质完全不一样。”

“也就是说,不能用之前的方法进行计算唄!”万黎鸿虽然只听懂了个大概,但也能准確地把握住余航话语中的核心意思。

“確实不能简单地套用模態分析法。”余航点了点头,继续说道,

“要想求解声场问题,我们需要同时对结构和流体进行有限元网格离散,並以此为基础建立有限元方程进行分析。但这种方法对单元的尺寸要求非常严格,必须远小於弹性波的波长。”

“针对船舶这种复杂结构的振动噪声问题,有限元声学方法需要求解包含巨大矩阵的结构振动与声场耦合方程,这会產生难以接受的计算量。与此同时,单元划分的条件也会严重影响船舶舱室噪声预测模型的计算规模,直接决定模型的上限预测频率。如果想要扩展预测频率的范围,计算规模將会急剧增大,严重影响求解效率和预测精度。”

万黎鸿一开始还认真地掏出了纸和笔,打算详细地记下笔记。

但听著听著,他的眉头越皱越紧,最终无奈地把笔扔到了一旁,望著余航的脸,苦笑著说道:

“说人话!”

“也就是说,理论上可以计算,但是需要耗费大量的时间。”余航一言以蔽之地解释道。

“之前给海天船舶做计算的时候,不是挺快的吗?那次也用了有限元分析法啊?”万黎鸿依然有些疑问,不太理解为什么这次会这么麻烦。

“那次仅仅是计算刚体的固有频率,这次要包括流体的影响。”余航继续认真地解释道,“还记得之前我给你们讲的,为了模擬筷子弯曲,需要把它分为许多段吗?”

“记得,我笔记上还写著呢。”万黎鸿很快就找到了那一页,指给余航看。

余航点了点头,继续说道:“模擬筷子弯曲,可能只需要把它分成五六段就足够了,最多也就是八九段。但是你要模擬水流,模擬声波,那可不是几段或者十几段就能模擬得了的,可能需要上百段。

也就是说,最终的模型可能会有上百万个网格才能模擬得更加准確。”

“说的有道理啊!”万黎鸿若有所思地点了点头,似乎明白了其中的关键,“流体变幻莫测,自然要儘量细分才行。”

“所以你还愿意做吗?”看到万黎鸿已经理清了思路,余航饶有兴趣地问道,他想看看这位学霸的决心。

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