学霸的军工科研系统 学霸的军工科研系统 第282节

  “首先，欢迎各位加入数值模拟与数据分析实验室。”

  “相信用仿真模拟手段做过课题的人都清楚，目前国外主流的数值模拟软件，在计算效率和精度上很难兼顾，并且对于一些复杂问题，尤其是多场耦合的复杂问题很难得出结果。”

  “所以我们的第一个项目，也是最重要的项目，是首先给我们自己制造一把趁手的工具，也就是一个全新的、面向多物理场的仿真模拟软件。”

  常浩南把ppt翻到下一页，上面是花了几天时间设计好的工作流程。

  为此他花掉了系统提供的全部科研点数。

  即便如此，依然只能提供一个基本框架，后面还需要持续进行升级和维护。

  足以见得这个项目的复杂程度。

  “相比于过去的传统手段，我们主要改进的有以下四个方面。”

  “一，是一种全新的非线性偏微分方程组降维方法，我已经把相关的理论内容以书面形式发给了各位，并且这个部分将会由我本人亲自负责，因此在会上就不再做讨论，如果有感兴趣或者不了解的地方，可以后面再来跟我交流。”

  “第二，是分别针对力-热和电-磁两组强耦合场开发新的时频域算法。”

  “第三，对于绝大部分可以使用传统方法解决的问题，我们也不会彻底放弃有限元法，但对于复杂问题，需要开发全新的并行有限元分析过程。”

  “第四，是优化我们在几乎所有数值分析方法中的关键步骤，也就是网格生成方法，尤其是对于一些复杂的‘脏’几何问题，要拿出对应的解决方案。”

  “为了提高效率，我将会把后面三部分任务分成9个模块交给不同的小组做同步的并行开发，最后再集中对接到我这里来，形成一个完整的应用程序。”

  这句话一出，整个会议室毫不意外地陷入了一阵惊呼声之中。

  就连老成沉稳的宋建等人，也是颇为诧异地抬起头看向台上的常浩南。

  实际上，后者所说的四个方面听上去好像不多，但其实已经相当于把传统的数值分析方法给整个推翻了重建，难度本来就堪比移山。

  现在他竟然还不准备一项一项按照顺序进行，而是要同时来搞？

  还要让所有的模块都对接到他本人那里？

  这不仅需要极强的全局掌控力，更重要的是容错率很低。

  “常总，您说的这种模块化开发，效率确实是高了，但万一要是有哪个部分结果出现一些结构性的问题，那可是要牵一发而动全身啊……”

  “是啊常总，这样对于我们来说倒还好，您那边的压力是不是太大了，毕竟要整合所有的模块……”

  众人的反应并不出乎常浩南的预料。

  实际上，如果没有系统帮忙，他也不敢玩出这种花活。

  前世洛马公司在开发f35的飞控软件时就用了这种办法。

  而且还外包给了印度程序员。

  最后一直到常浩南重生那会，服役已经十年了，还有一百多个bug没修好……

  他抬起双手，在半空中向下按了按，示意大家安静。

  “我可以确定，结构性的设计问题，不会出现，只要所有模块内部不出现差错，组装到一起之后，肯定能够稳定运行。”

  常浩南用极其笃定的语气说道：

  “至于编写程序过程中出现的bug，这个无法避免，但并不会对我们的项目产生太大影响，因为你们在把项目提交给我之后，如果有bug，我可以给伱反馈到具体的位置，到时候再改就行了。”

  “另外，你们每个人虽然只负责一部分程序，但也要对整体的开发思路有一个了解，这样才能保证执行具体任务时的方向不出问题，所以同样性质的会，总共要开三场，分别介绍后面三个部分工作所涉及到的具体内容，包括理论，以及算法。比如今天先讲最基础的第四部 分，也就是自动网格生成算法。”

  “总的来说，只要你们跟着我的指引，把我已经构思完的思路以代码的形式表现出来，这个项目就肯定能走到最后。”

  几句话结束，整个台下鸦雀无声。

  如果换个人站在上面，恐怕早就已经被轰下去了。

  但是现在。

  一方面是宋建刚刚表现出的支持，另一方面是大家多少了解这位首席科学家之前的一些牛逼事迹。

  再加上常浩南刚刚说话时那种自信但却不盲目的感觉……

  众人脑子里几乎同时跳出一个念头：

  “难道真能行？”

  常浩南看着面前表情各异的与会者：

  “我讲明白了么？”

  第362章 你说的这个思路，是我提出来的

  在确认所有人都没有其它问题或者疑虑之后，常浩南便再次回到了会议的主题中。

  “既然没问题了，那我们就按照这张ppt上面的倒序，首先开始介绍一种全新的空间网格结构参数化生成方法。”

  当他说到这里的时候，旁边的科研助理也从外面给他拉进来了一面黑板。

  虽然大部分内容都已经放在了ppt上面，但是考虑到下面坐着的不少人都只是入职不久的讲师，因此常浩南觉得自己有必要在某些地方补充一些细节。

  “由于目前的工作量基本已经饱和（以及科研点数已经耗尽），我们暂时还不会在软件中加入图形绘制功能，而且考虑到软件推广使用的难度，即便以后加入，我们也必定要保留与cad、catia、3dsmax这些市场上常见软件的接口，在这个方面不会留给我们太多操作空间，所以我们需要用边界表征作为几何模型表达方式。”

  “从拓扑结构而言，边界表征由顶点、边、环、面、壳和体构成，其中顶点在几何中对应点，边在几何中对应曲线，面在几何中对应曲面，一个最简单cad几何模型的拓扑结构就是像我正在黑板上画的这个样子……”

  常浩南一边介绍着一些与几何模型有关的基本原理，一边在黑板上画出了一个朴素的长方体示意图。

  “对于一些模型比较简单的工程而言，为了延续使用习惯和保证计算效率，我们将使用delaunay三角化理论，进行三角形或者四面体的网格生成，delaunay三角化是vorinoi图的对偶图。”

  “我们设p={pi}（n，i=1）是给定d维欧式空间ed内互不重合的点构成的集合，那么对于每个点pi∈p，可以定义其对应的vorinoi元v（pi），v（pi）是pi附近一块满足如下条件的区域……”

  v（pi）={x∈ed：||x-pi||≤||x-pj||，j≠i}……

  “……”

  偌大的会议室里面，除了常浩南的说话声，以及偶尔发出的粉笔与黑板摩擦声以外，几乎听不到任何嘈杂。

  下面的所有人，从刚刚入职不久的年轻讲师到坐在最后排正中间的宋建，要么是在奋笔疾书，要么就是在思考。

  由于系统已经把搭建整个软件框架所需要的全部知识都提供了出来，因此常浩南的讲授方式堪称高屋建瓴，从最基础、但却并不简单的基本理论开始，逐步上升到扩展之后，乃至经过改良的算法。

  90年代末这会，计算机辅助设计在华夏还处在方兴未艾的程度。

  即便是所谓的前沿课题，也大多数集中在应用层面，鲜少有人关注到仿真模拟工具的底层理论。

  这一点，从去年常浩南和姚梦娜刚到601所那时候，林示宽等人竟然连参数化设计的门道都还没完全摸清楚就可见一斑。

  一方面，目前的软件工具确实不太好用，对于很多实际问题的模拟结果往往极为离谱，经常需要以实物模型或者经验进行判断，对于一些有经验的人员来说，他们未必能直观体会到什么优越性。

  另一方面，由于错过了几乎全部三次技术革命，因此华夏在相关理论基础方面确实落后颇多，亟待查缺补漏。

  在这种情况下，即便有一些人想到了要往更深层次去研究，也根本没有足够的客观条件。

  科研，终究是需要大环境支持的。

  但是常浩南的这一讲，就像是一把钥匙，直接给下面坐着的听众们打开了一扇全新的大门。

  无论是理论层面，还是应用层面均是如此。

  “对于四面体网格来说，传统的区域分解法大都会为子区域的网格生成引入额外的约束，以经典的使用三角形网格作为子区域分界面网格的方法为例，当分界面与模型表面所成夹角过小时，容易导致分界面网格生成的失败以及子区域网格质量的恶化，所以要尽可能避免这种问题出现……”

  说到这里，常浩南端起杯子喝了口水。

  而就在这个空当，下面有人举起了手示意想要提问。

  “常总您好，我是来自华夏科学院计算技术研究所的研究员，魏方超。”

  “关于您刚刚提到的，分界面与模型表面所成夹角不能过小的问题，我们在实际工作中接触过一种新方法，就是把原本的三角形网格转化为一种伪四边形网格，也就是一条边的长度无限小的四边形，实际操作下来，可以做到完全避免出现这种情况，您觉得这个思路怎么样？”

  常浩南刚听到对方说有新方法的时候，整个人几乎瞬间就变精神了。

  上课这种事情讲究的也是一个正向反馈，有人愿意互动，尤其是高水平互动，对于在台上的人来说实际上是一种相当有效的激励。

  然而听完对方后面具体说的内容，常浩南差点被还没咽下去的水呛到。

  就连坐在第一排侧面的姚梦娜都低头捂住了额头。

  从她不断抖动的双肩来看应该也是在憋笑。

  “咳咳……”

  常浩南稍稍平缓了一下，

  “说实话，我不太好评价。”

  “因为这种思路，正好就是我在去年提出来的……”

  毕竟无形装逼，最为致命。

  提问的那名研究员半张着嘴看向讲台上的常浩南，满脸都是震惊。

  现场也爆发出了一阵轻笑声。

  实际上这是当时刚到601所的时候，数字化设计组在对八三工程设计方案进行参数化建模过程中面对的诸多问题之一，常浩南正是靠这种有些取巧的办法解决了问题。

  只是就连他也没想到，这种只是作为临时手段的思路，通过不知道什么渠道，竟然被推广了开来。

  不得不说，这个年代的仿真模拟手段着实匮乏。

  “言归正传，其实这个问题，更专业的叫法应该是并行非约束四面体网格生成方法，我当时提出那个伪四边形思路虽然可以在保证网格质量和网格生成的成功率，但应用对象的求解阈不能太大，否则很容易影响到数值稳定，最终降低方法和程序的鲁棒性。”

  “另一方面，那种办法在操作上也有困难，如果采用人工操作，那么大量的三角形转化成伪四边形是相当繁琐的工作，而如果使用自动生成，那么边长为0的伪四面体网格对于目前的生成方法而言计算难度很大，需要占用巨大的内存不说，消耗的时间也往往是我们难以承担的，关于这一点，如果在座的有搞建筑结果设计的同志，应该会深有体会。”

  说到这里的时候，常浩南注意到下面有不少人点头，显然是为此困扰已久。

  “不知道我解释清楚了没有？”

  常浩南重新看向刚刚那位提问者。

  那自然是清楚了的。

  后者连忙点头，然后坐了回去。

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  第363章 超越时代的仿真建模工具！

  在这个突如其来的小插曲过后，常浩南把旁边的黑板翻了个面，继续沿着刚刚的路线讲解起来：