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第440章 无穷维莫尔斯理论问题


肖宿收到申鹤庆材料的时候正在办公室翻看逆材料框架后续的中试报告。

当时也就是当日常任务翻一翻,没想到,他们第一页就是实验数据,而且很详实清晰。

肖宿再仔细一看,手指就停在了那张振动频谱图上。

频谱图上那几根尖锐的峰值排列成了一种很眼熟的图案,低频段的主峰,中频段的次谐波,高频段的衰减序列,整体形状像一条被对称性约束在某个特定区域里的流形轨道。

这种结构他在和乐叶状理论里见过太多次了。

涡量在流场里看起来在做随机涨落,实际上是被和乐群锁死在一条确定的轨道上。

频谱图上的那几个峰值的排列方式,和湍流中涡量场在叶状结构上的投影模式简直如出一辙。

他翻开申鹤庆列出的问题清单,扫到其中一条写着“实验观察到的振动模态似乎具有某种未知的几何约束,导致传统解耦方法失效。”

肖宿当即就感觉这应该是一个无穷维莫尔斯理论的问题。

他合上材料,对高长安说:“这个挺有意思的,你和他们联系一下,约个时间去看看。”

消息传回国铁集成实验室的时候,整个团队都有些反应不过来。

颜霆是实验室主管超导磁浮悬浮架动力学的副主任,四十出头,头顶的头发已经稀疏得露出头皮了。

和所有搞技术的人一样,他平时最烦的就是上面派下来的面子工程,但是那天他接到申鹤庆的电话,听到肖宿要来的消息的时候,一开始的不耐烦瞬间就烟消云散了,整个人兴奋的都要飞起来了。

他挂断电话之后,直接对着全组就喊了一嗓子:

“把实验线全部清出来!数据组把所有历史仿真打包!快快快!

肖宿教授要来了!”

……

实验室基地占地将近两个足球场,主实验大厅是一座巨大的钢结构厂房,顶上横着几排龙门吊,地面上并排铺着两条试验轨道。

其中一条是低速调试线,用来做悬浮架的单体测试的。

另一条是高速实验线,全长一点二公里,管道内壁密密麻麻地布着传感器阵列和主动式阻尼器,从外面看像一条蛰伏在地面的巨型蟒蛇。

大厅的侧墙边堆着好几组被替换下来的悬浮架原型机,表面的超导带材在灯光下泛着暗沉的光泽,每个原型机上都贴着手写的编号和故障原因标签,有些标签已经泛黄卷边了。

肖宿到的那天,实验室里所有的研究员都比平时早到了至少一个小时。

肖宿走进实验大厅的时候,看到的不是会议室,不是PPT,而是一条被清空了所有无关设备、只留下核心测点的实验线。

申鹤庆之前和高长安确定过了,肖宿这次来就是想看看他们的实验,不喜欢其他的寒暄,所以他们没有安排任何汇报环节,直接就把肖宿带到了高速实验线的数据监控台前。

一整面墙的显示屏上密密麻麻地滚动着实时数据,频谱分析仪、高速摄像回放、悬浮间隙传感器阵列的信号波形,全部同步刷新。监控台的工控机上插着好几十个TB的固态硬盘,里面存着两年多以来所有的实验记录。

“肖教授,这些是我们两年来的全部家底了。”

申鹤庆站在监控台旁边,指了指屏幕,温和的说道:

“从低速到高速,从第一次出现振动到现在完全失控,每一组数据都在里面。

我们不缺实验样本,缺的是一个能把所有这些样本统一起来的数学描述。”

肖宿点了点头,没有和他客气什么,直接就在监控台前坐了下来,开始翻数据。

他的目光从一组频谱图移到另一组频谱图,手指在触摸板上滑动得很快,但是每一页停留的时间足够让旁边的颜霆怀疑他到底有没有在看。

颜霆忍不住偏头看了一眼高清一,高清一用口型回了他两个字:“别吵。”

翻到某组高速工况下的振动频谱时,肖宿停了下来。

屏幕上那几根尖锐的峰值排列成了一种极有规律的图案,低频段的主峰像被什么东西劈过一样,在主峰两侧对称地展开了一对完全相同的次谐波,而高频段的衰减曲线在每一段放大之后,形状都和整体如出一,这种分形特呈现是非常罕见的。

肖宿头也不抬的问道:“这个振动模态的分形特征,你们是怎么解释的?”

申鹤庆往前迈了一步,站到了他旁边,组织了一下语言,说道:

“我们最初以为是管道内壁的粗糙度引起的随机扰动,但是后来在管道内壁做了镜面抛光处理,实验重跑了三轮,分形特征依然存在,我们就排除了表面粗糙度假说,后来……”

说着,他朝旁边的颜霆看了一眼,颜霆默契的接过了话头,指了指旁边一个皮肤黝黑的大个子,说道:

“后来我们的动力组工程师付凌宇提了一个猜想。

他怀疑是悬浮架的电磁力场和管道壁面的气动压力场之间形成了一个正反馈闭环,类似一种流体力学里的锁定现象。

我们觉得这个方向很值得一试,就按这个方向做了几轮仿真,确实能看到正反馈的迹象,但是仿真的振动幅值只有实验值的百分之六十左右,剩下的百分之四十对不上。”

“所以你们觉得还有一个隐藏的自由度没有被建模。”肖宿说。

颜霆和申鹤庆同时点了点头。

这时候,一个穿着深蓝色工装的年轻人从实验线那边小跑过来,手里拎着一个平板,屏幕上是一组刚跑完的低速工况下的悬浮间隙动态响应曲线。

他叫沈方方,是实验室最年轻的研究员之一,负责传感器数据采集。

他把平板递给申鹤庆,申鹤庆看了一眼,又递给肖宿,解释道:

“这是今天早上刚跑过的一组低速基准数据,悬浮间隙的波动曲线在前五秒很正常,到第六秒开始就出现了一个很微弱的低频调制信号,幅度只有几微米,但是频率和我们高速振动的主峰完全一致。

也就是说,这个振动模态在低速下就已经存在了,只是幅值太小被噪声淹没了而已。”


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