春风轻拂过江南大学的林荫道,枝头已缀满嫩绿的新芽。
一九七九年的春季学期,随着恢复高考后的第二届学生进入大二,课程的调整也相应的展开。课程表发下来的那一刻,连向来沉稳的陈雪都倒抽一口冷气。
《振动理论与噪声控制》、《精密机械设计》、《自动控制原理》……
课程名称一个比一个艰深,教材的厚度更是创下新高。
教学楼旁的杏树林正值花期,粉白的花瓣在微雨中轻轻摇曳,与教室里紧张的学习氛围形成了奇妙的对照。
“这学期要动真格的了。”
林南燕拍着那本厚重的《振动理论》,语气格外严肃。
张敏已经翻开《精密机械设计》的绪论,指着“公差配合”的章节,眼里闪着兴奋的光:
“这里的知识体系,比上学期做的那些基础课题深多了!”
上学期紧锣密鼓的基础课程,正是为了这学期的专业分流做准备。每个人都清楚,这个学期的成绩将直接决定未来的专业方向。
《振动理论》的第一堂课,金教授走上讲台没有任何开场白,转身在黑板上写下了一道复杂的微分方程。
“这是某型直升机旋翼系统的简化振动模型。”
他推了推眼镜。
“二十分钟,我要看到求解思路。”
教室里顿时安静下来,只余笔尖划过草稿纸的沙沙声。
苏婉宁凝神注视着方程,她尝试着将理论知识与实际问题联系起来,在笔记本上飞快地演算起来。
十五分钟后,苏婉宁第一个举手示意。
她走到黑板前,逐步推导出系统的固有频和阻尼比,清晰的推导步骤随着粉笔轻响渐次呈现。
写到关键步骤时,她转身面向全班:
“但高原空气密度变化会影响气动阻尼。海拔3000米处,空气密度约为海平面的73%,根据气动阻尼与密度成正比的特性,这个模型的阻尼系数应该修正。”
她抬手在原有系数旁添上一个修正因子:
“根据《航空动力学报》去年刊载的实测数据,旋翼系统在海拔3000米以上的振动频率会偏移12%到15%。”
一直绷着脸的金教授终于露出一丝赞许的笑意,他走近黑板,用红色粉笔在那个修正因子旁打了个勾:
“很好。能够结合最新科研数据,联系装备实际使用环境——这才是我们精密仪器专业该有的素养。”
下课后,林南燕挽住苏婉宁的胳膊小声问:
“你怎么连高原数据都这么清楚?”
苏婉宁低头整理着笔记,睫毛轻轻颤动:
“正好……最近在看相关文献。”
窗外,杏花的花瓣随风飘进走廊,有一片轻轻落在她的笔记本上,恰巧停在那行刚写下的修正公式旁。
《精密机械设计》的课程设计要求她们独立设计一款高精度微型减速器,并完成全套零件图纸。
当技术指标发下来时,连最刻苦的陈雪都感到了压力。
“回程误差要控制在2角秒以内。”
陈雪对比着上学期的设计资料,眉头紧锁。
“这比我们之前做的课题精度高了整整两个数量级。”
张敏已经俯身在工作台前,举着游标卡尺反复测量样品零件:
“我怀疑问题出在轴承的预紧机构上,现在的设计可能无法保证足够的刚性。”
四个女生很快形成了默契的分工:
苏婉宁负责理论计算和总体方案,陈雪专注公差配合分析,张敏负责工艺可行性评估,林南燕则想方设法去借更精密的测量仪器。
就在她们为了某个齿轮的渐开线参数争论得面红耳赤时,苏婉宁收到了一封来自京都的信。
顾伯伯在信中写道:
“听小淮提起你在做精密传动设计,特地托老战友找了份资料。涉密内容已处理,但技术思路值得参考。”
随信附来的几页复印件,清晰地展示了一款军用光学设备中微型传动机构的技术说明。
苏婉宁惊讶地发现,其中对回程误差的控制要求与她们的课程设计如出一辙。
“你们快来看这个!”
她指着资料上的预紧力调节机构。
“这个双螺母弹性预紧设计,正好能解决我们刚才争论的轴承间隙问题。”
四个脑袋立刻凑到一起,资料上清晰的示意图和关键参数让她们豁然开朗。这份恰到好处的参考资料,为陷入僵局的设计工作打开了一扇新的窗口。
又是一个在通宵教室奋战的深夜。当时钟指向凌晨三点,苏婉宁忽然从图纸堆中直起身,布满血丝的双眼闪着晶亮的光。
“我找到了!”
她抓起红笔,在传动系统示意图上果断地画出一个圈:
“问题不在单个齿轮的精度,而是整个传动链的刚度不匹配。主动轴太柔,从动轴太刚,导致扭矩传递时产生弹性变形——”
她快速在草稿纸上画出简图:
“如果在这里加入一个弹性联轴器,既能补偿安装误差,又能调节系统刚度分布……”
这个发现瞬间点燃了全组的热情。
陈雪立即摊开计算纸,重新核算整个传动系统的刚度矩阵;张敏翻出材料力学手册,仔细验证弹性联轴器在微型机构中的可行性;林南燕已经在笔记本上列出一长串清单,记录着明天要去实验室借用的零件和测量工具。
课程设计答辩当天,阶梯教室里座无虚席。除了金教授和几位专业老师,台下还坐着一位特殊的来宾——
机械工业部总工程师司行,这位受邀回校交流的校友正专注地翻看答辩资料。
轮到苏婉宁小组展示时,她从容地展开设计图纸,详细讲解采用弹性联轴器的创新方案。就在她分析刚度匹配原理时,司总工程师举手示意:
“苏同学,你的设计思路很新颖。但作为在军工领域工作多年的工程师,我必须问一个实际问题——”
他目光炯炯。
“你考虑过这个弹性元件在零下40度低温环境下的可靠性吗?”
全场顿时安静下来。这个问题显然超出了课程设计的范畴,直指工程实践中最棘手的难题之一。
苏婉宁微微一顿,随即展露笑容:
“感谢司老师的提问。我们考虑了温度影响,在材料选择上研究了三种特种合金的温度特性,最终选用的铍青铜在低温下刚度变化率小于5%。”
她转身在黑板上流畅地画出补偿系统框图:
“如果应用环境更加严苛,我们还可以通过温度传感器采集信号,经由pId控制器实时调节预紧力——这套补偿方案正好运用了《自动控制原理》课程中学到的知识。”
清晰的讲解、扎实的理论基础、跨课程的融会贯通,让司总工程师频频点头,眼中流露出赞赏之色。
金教授在一旁露出欣慰的笑容,悄悄在评分表上写下一个优等的成绩。
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