“你再说一编,什么?有限元分析?”
冯冲简直不敢相信自己的耳朵,还没等陈耀阳把话说完,便带着难以置信的神⚦情,一颗脑袋摇得跟拨浪鼓似的:“不可能,怎么可能,你怎么会知道有限元分析?这可是数学界的最新前沿,🃒你不是专业的,怎么可能知道?”
也不怪冯冲会如此失态,陈耀阳所说的有限元分析♸可是四十年代由西方应用数学家提出的全新计算方法,到得五十年代初,相关理论还未发展成熟,只是在专业的数学业内小有传播,并没有达到真正应用的程度。
冯冲作为中海复大数学系高材生,也是在一个偶然的机会中🈯🁳,从一位海外归来的数学教授哪里听到这个名字,当时冯冲觉得很稀奇,便追着这个教授问了些有关有限元分析🛶的一些问题。🐹
可惜的是那位数学教授也只是知道个大概,并没有深入了解这项在西🚗方也属于顶级前沿的应用数学理论,因此介绍的并不多,不过这位教授的一句话却令冯冲深深记住这个前有未有的数学概念:“一旦有限元发展成熟,将会在应用力学、结构力学🐣🁨、流体力学、机械加工、动能计算等领域发挥重要作用。
特别是在军事装备领域,极有可能发挥举足轻重的影响,要知道军事工业领域的两个核心,一个是加工制造;另一个便是理论设计,而理论设计的基础便是各种数据的计算🛶,正因为如此,🎋🏢🛱在军事工业界有句不成文的说法,那便是数学是一切设计的🐣🁨基础!”
这句话冯冲可谓是牢牢的刻印在脑海里,进而开始有针对性的学习有限元方面的知识,因为他觉得如果能够🔛🁕🅦掌握这种在西方世界🔰都属于前沿的应用数学理论,中国便可在基础学科上实现弯道超车,正因为如此,几年间冯冲可谓是如饥似渴的收集一切有关有限元分析的资料。
只不过由于此时的中国实在是太过落后,加之战乱动荡,很多西方前沿的技术理论根本无法传播到中国,即便有些相关的介绍过来,也不过是只言片语,根本毫无参考意义🛶可言,于是几年下来,冯冲也只不🏌😬过对有限元分析有个大概的了解,至于应用还差得十万八千里。
然而令他万万没想到的是,他历经千辛万苦才摸了个皮毛的有限元分析,陈耀阳这个学机械出身的数学“门外汉”不但比他研究的还透彻,而且已经将其应用到🆃🌸武器装备的基础计算中。
这让冯冲耗费27年才树立起来🅱的牢固三观瞬间崩塌,以至于他都有点怀疑自己🌟此时此刻真的在中国吗?莫不是出了什么幻觉,让他飞越千万里,横跨太平洋抵达应用数学最发达的美国?
正当冯冲🂲💯脑袋全力开🟠🞡动,努力结算着眼前成为幻境的概率时,陈耀阳却带着玩味的笑容,撇了撇嘴,直接将冯冲虚幻的泡影彻底击碎……
“有限元分析嘛?呵呵,我当然知道,不但知道而且还掌握了一套行之有效的应用算法……你不用这样看着我,在这方面真的没有🇧🚽😹必要骗你,所谓有限元分析,说白了就是一种离散化方法。
用数学术语来说,⛀就是从变分原理出发,通过分区插值,把二次泛函的极值问题化为一组多元性代数方程来🔛🁕🅦求解,你是学数学的,所🛒以应该知道,直接从一个微分方程推到出它的泛函,常常是很复杂的。
有时候甚至根本无法实现,所以在求泛函时,通常借助于所研究的👮无力特性,就拿准备让你们计算的一号无坐力火炮,其炮膛内部的刚性问题,属于小变形弹性问题,因而弹性力学中的最小位能原理提供了极大的方便,从这个原理出发,形成矩阵结算结构。
这便形成了有限元分析的基本概念,以此为基础,将整个炮管内部的弹性连续⚦体划分成有限个小单元体,它们在有限个节点上相互连结;并在一定精度要求下,对每个单元用有限个参数来描述它的力学特征,而这个特征可以认为是这些小单元体力学特征的总和,从而建立起连续体的力的平衡……、
举个例子,⛼☊还是那一号无坐力火炮的炮管内壁弹性力来说,如果将整体划分为9各🈥⛿☢节点,以第一个节点为基轴,作为x,已知整个泛函为……”
陈耀阳一边说着,一边打开夹在腋下的文件夹,抽出几张演算纸,拿出别再胸口的钢笔,在空白的演算纸上先画了个一号无坐力火炮的草🇵图,随后用短线分割成9段,进而又写了一大堆数学公式,对着围上来的众多骨干边说、边讲,边演算,没一会儿的功夫整整两页的演算纸写满了密密麻麻的数学算式。
然而周围的骨干们却没有将这些数学算式当做天书来看待,反而将之视为不可多得的宝藏,或思考,或凝视,或🏧默默演算,或举一反三复盘推导,当然也有奋笔疾书默默记录的,就比说理解较慢的张毅。
见到如此令人目眩神迷的全🗅🙍新知识,早就将之前的不快抛到九霄云外去了,二话不说拿出随身携带的纸💢📠🜎和笔,瞬间笔走龙蛇,开始一字不落的🕿记录着陈耀阳所说的每一个字,写得每一段数学算式。
至于之前以卫道士自居,傲气十足,霸气外露的冯冲,更是像泄了气的皮🛓球一般,早就将体内的霸气排放的一干二净,取而代之的是深深的震撼,说实话,若不是亲耳听到陈耀阳的讲解,亲🃒眼见到演算纸上的一排排算式,打死冯冲也不相信,有限元分析竟然可以这么解。
要知道🚱他所了解的有限元分析复杂的一塌糊涂,可以这么说除了概念超前以外,就具体的计算而言,还不如老式的力学计算来的简单有效,要不然怎么说直到目前有🍃限元分析还未达到应用的成熟。
可陈耀阳所展示的有限元分析,尽管也存在大量计算,但却🈯🁳比最基本的有限元概念要简化的得多得多,况且其所采取的几何矩阵结构,更是将运算和模型构建变成一种简单直接的函数列阵方程。