会议室里的气氛有些沉闷。
陈万山端起茶杯,慢慢喝了一口,目光落在韩栋身上。
“启航集团的同志,你们有什么想法?”
所有人的目光齐刷刷地转向韩栋。
韩栋神色平静的说道:
“陈部长、王司长,启航集团这次带来了一份完整的疲劳分析报告。”
韩栋看向陆佳杰。
“佳杰,准备一下。”
陆佳杰打开笔记本电脑,连接投影仪。
会议室前方的白色幕布亮了起来,显示出启航集团的蓝色标志。
刘科长小声嘀咕:
“还带电脑来了,搞的还挺像回事儿。”
陈万山抬手示意安静。
陆佳杰站到投影幕布旁边,推了推眼镜,开始汇报。
“各位领导、各位专家,我是启航集团启航信息总经理陆佳杰。
今天我代表启航集团,汇报高速列车转向架疲劳寿命分析项目的阶段性成果。”
陆佳杰敲击键盘,屏幕上出现一个精细的三维模型。
那是一个完整的转向架结构,每一个焊缝、每一个螺栓孔都清晰可见。
模型可以三百六十度旋转,从任何角度观察内部结构。
会议室里响起一阵低声的惊叹声。
“这个模型是根据铁道部提供的设计图纸建立的。”陆佳杰说。
“启航信息使用启航自主研发的工业仿真软件,对转向架进行了全尺寸三维建模。
整个模型包含一百二十三个零部件,共划分了四百八十万个网格单元。”
四百八十万!
刘科长瞪大了眼睛。
四方厂用大连理工的计算机,划分五千个网格就已经是极限了。
启航居然能划分四百八十万个网格?
“网格划分完成后,我们在启航超算中心进行了动态仿真计算。”陆佳杰继续说。
“超算中心配备了六万枚QX-02自研芯片,总算力达到每秒1.27万亿次浮点运算。”
1.27万亿次!
王斌的眼神瞬间变得锐利。
他是技术出身,非常清楚这个数字意味着什么。
目前全球最快的超级计算机,峰值算力也不过每秒几千亿次。
启航居然已经达到了万亿次级别?
“团队设定了三种工况进行仿真。”
陆佳杰切换到下一页。
“第一种,时速两百公里,满载五十吨,直线运行。
第二种,时速两百公里,满载五十吨,曲线半径八百米。
第三种,时速两百五十公里,满载五十吨,通过道岔。”
陆佳杰点击播放按钮。
屏幕上的转向架模型开始运动。
网格随着载荷的变化不断变形,不同区域显示出不同的颜色。
蓝色代表低应力,绿色代表中等应力,黄色代表较高应力,红色代表应力集中区域。
所有人都盯着屏幕。
当模型运行到过弯工况时,转向架的构架横梁与侧梁连接处突然出现一片刺眼的深红色。
“这里。”
陆佳杰用激光笔指着那片红色区域。
“就是应力集中最严重的位置。
根据计算结果,在时速两百公里过弯时,这个位置的峰值应力达到385兆帕,应力集中系数2.7。”
王斌猛地站起来。
“2.7?这已经超过了安全阈值!”
陆佳杰点了点头。
“没错,如果采用45号钢,屈服强度355兆帕,这个位置在过弯时就会发生塑性变形。”
陆佳杰切换到下一页,是一张疲劳寿命曲线图。
“根据材料的S-N曲线,对这个位置进行了疲劳寿命预测。
假设列车每天运行十个来回,每个来回经过五十次曲线,那么这个位置会在运行四十五万公里后,达到疲劳极限。”
四十五万公里。
陈万山的脸色变得凝重。
京沪高铁设计年运行量就是四十万公里。
这意味着,如果按照目前的设计方案,转向架可能在运行一年后就会出现裂纹!
“这不可能!”
刘科长忍不住站起来。
“日本新干线用的就是这个设计,他们已经安全运行多年了!”
陆佳杰推了推眼镜,语气平静。
“刘科长,日本新干线使用的是高强度合金钢,屈服强度在500兆帕以上。
而咱们目前能稳定生产的45号钢,屈服强度只有355兆帕。”
陆佳杰停顿了一下。
“材料不同,设计方案就不能照搬。”
刘科长哑口无言。
王斌重新坐下,盯着屏幕上的数据。
“你们还分析了其他方案吗?”
陆佳杰点了点头。
“还对德国西门子的ICE转向架方案进行了仿真。”
屏幕切换,出现另一个转向架模型。
“西门子的设计采用了大刚度空气弹簧,稳定性确实很好。
但我们发现了另一个问题。”
陆佳杰播放仿真动画。
当列车通过轨道接缝时,转向架对轨道的冲击力数值突然飙升。
“西门子方案的轮轨垂向力峰值达到92千牛,比国际标准高出30%。
如果采用这个方案,铁轨的磨损速度会大幅增加,维护成本将非常高昂。”
陈万山和王斌对视一眼,眼神里都是震惊。
他们花了几个月时间与西门子谈判,对方一直强调ICE技术的先进性和可靠性,却从未提及轮轨冲击力超标的问题。
“那你们有没有优化方案?”
王斌直接问出了关键问题。
陆佳杰看向韩栋。
韩栋站起来,走到投影幕布前。
“有。”
韩栋的声音很坚定。
“启航集团基于拓扑优化算法,生成了一套全新的转向架设计方案。”
陆佳杰切换到最后一页。
屏幕上出现一个造型奇特的转向架模型。
它的构架横梁不再是传统的矩形截面,而是呈现出一种流线型的异形结构,表面布满了不规则的镂空。
“这是什么?”
刘科长脱口而出。
“怎么长成这样?”
韩栋淡淡地说:
“这是算法根据应力分布生成的最优结构。
在保证强度的前提下,重量减轻了15%,疲劳寿命提高了三倍。”
会议室里一片寂静。
陈万山盯着屏幕上那个奇特的结构,沉默了很久。
“这个结构,能造出来吗?”
韩栋转过身看着陈万山。
“目前的传统铸造工艺确实很难实现。
但启航正在研发精密铸造和增材制造技术,两年内可以解决。”
韩栋停顿了一下。
“更重要的是,这套方案证明了一件事。”
“什么事?”
众人皆是看向韩栋。
韩栋淡定的说道:
“华夏完全有能力设计出比西方更先进的转向架。”
众人一片哗然。
……