余航一行人結(jié)束了愉快的游艇之旅，都心滿(mǎn)意足地返回了學(xué)校，各自回味著白天的刺激與興奮。

然而，余航卻將萬(wàn)黎鴻和江浩川單獨(dú)留了下來(lái)，他神秘地笑了笑，似乎有什么重要的事情要交待。

“現(xiàn)在這艘游艇的噪音問(wèn)題不過(guò)關(guān)，你們能想到什么解決方案嗎？”余航?jīng)]有拐彎抹角，直接試探性地問(wèn)道。

“之前不是提過(guò)了嗎？有限元分析可以解決振動(dòng)問(wèn)題，這次也能用嗎？”

萬(wàn)黎鴻反問(wèn)道，他習(xí)慣性地推了推眼鏡，眼神中帶著一絲期待。

上次他已經(jīng)跟著余航掌握了有限元的使用方法，正想著趁此機(jī)會(huì)實(shí)踐一把。

余航并沒(méi)有直接回答，而是將目光轉(zhuǎn)向江浩川，繼續(xù)問(wèn)道：“浩子你呢？你有什么想法？”

“你問(wèn)我？我懂個(gè)屁啊？”江浩川如丈二和尚一般摸不著頭腦，臉上寫(xiě)滿(mǎn)了疑惑。

余航?jīng)]有留下匡星野和周偉這兩個(gè)“技術(shù)骨干”，卻偏偏把他一個(gè)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的外行人留下來(lái)，實(shí)在讓他百思不得其解。

余航笑了笑，拿起一支馬克筆，走到白板前，開(kāi)始講解起來(lái)——

“現(xiàn)在我們有三種可行的方案，第一種，就是利用有限元法進(jìn)行模擬。”余航一邊在白板上寫(xiě)著，一邊耐心地解釋道，

“之前給海天船舶解決振動(dòng)問(wèn)題時(shí)，我們用的是模態(tài)分析法。但那條船振動(dòng)的主體是鋼材，而玻璃鋼材料是各向異性的脆性材料，和鋼材的物理性質(zhì)完全不一樣。”

“也就是說(shuō)，不能用之前的方法進(jìn)行計(jì)算唄！”萬(wàn)黎鴻雖然只聽(tīng)懂了個(gè)大概，但也能準(zhǔn)確地把握住余航話(huà)語(yǔ)中的核心意思。

“確實(shí)不能簡(jiǎn)單地套用模態(tài)分析法。”余航點(diǎn)了點(diǎn)頭，繼續(xù)說(shuō)道，

“要想求解聲場(chǎng)問(wèn)題，我們需要同時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)和流體進(jìn)行有限元網(wǎng)格離散，并以此為基礎(chǔ)建立有限元方程進(jìn)行分析。但這種方法對(duì)單元的尺寸要求非常嚴(yán)格，必須遠(yuǎn)小于彈性波的波長(zhǎng)。”

“針對(duì)船舶這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的振動(dòng)噪聲問(wèn)題，有限元聲學(xué)方法需要求解包含巨大矩陣的結(jié)構(gòu)振動(dòng)與聲場(chǎng)耦合方程，這會(huì)產(chǎn)生難以接受的計(jì)算量。與此同時(shí)，單元?jiǎng)澐值臈l件也會(huì)嚴(yán)重影響船舶艙室噪聲預(yù)測(cè)模型的計(jì)算規(guī)模，直接決定模型的上限預(yù)測(cè)頻率。如果想要擴(kuò)展預(yù)測(cè)頻率的范圍，計(jì)算規(guī)模將會(huì)急劇增大，嚴(yán)重影響求解效率和預(yù)測(cè)精度。”

萬(wàn)黎鴻一開(kāi)始還認(rèn)真地掏出了紙和筆，打算詳細(xì)地記下筆記。

但聽(tīng)著聽(tīng)著，他的眉頭越皺越緊，最終無(wú)奈地把筆扔到了一旁，望著余航的臉，苦笑著說(shuō)道：

“說(shuō)人話(huà)！”

“也就是說(shuō)，理論上可以計(jì)算，但是需要耗費(fèi)大量的時(shí)間。”余航一言以蔽之地解釋道。

“之前給海天船舶做計(jì)算的時(shí)候，不是挺快的嗎？那次也用了有限元分析法啊？”萬(wàn)黎鴻依然有些疑問(wèn)，不太理解為什么這次會(huì)這么麻煩。

“那次僅僅是計(jì)算剛體的固有頻率，這次要包括流體的影響。”余航繼續(xù)認(rèn)真地解釋道，“還記得之前我給你們講的，為了模擬筷子彎曲，需要把它分為許多段嗎？”

“記得，我筆記上還寫(xiě)著呢。”萬(wàn)黎鴻很快就找到了那一頁(yè)，指給余航看。

余航點(diǎn)了點(diǎn)頭，繼續(xù)說(shuō)道：“模擬筷子彎曲，可能只需要把它分成五六段就足夠了，最多也就是八九段。但是你要模擬水流，模擬聲波，那可不是幾段或者十幾段就能模擬得了的，可能需要上百段。

也就是說(shuō)，最終的模型可能會(huì)有上百萬(wàn)個(gè)網(wǎng)格才能模擬得更加準(zhǔn)確。”

“說(shuō)的有道理啊！”萬(wàn)黎鴻若有所思地點(diǎn)了點(diǎn)頭，似乎明白了其中的關(guān)鍵，“流體變幻莫測(cè)，自然要盡量細(xì)分才行。”

“所以你還愿意做嗎？”看到萬(wàn)黎鴻已經(jīng)理清了思路，余航饒有興趣地問(wèn)道，他想看看這位學(xué)霸的決心。

“做！為什么不做？不就是多劃分幾個(gè)單元，多算幾種情況嗎？”萬(wàn)黎鴻的倔強(qiáng)勁頭又上來(lái)了，他擼起袖子，自信滿(mǎn)滿(mǎn)地說(shuō)道，“你等著，我現(xiàn)在就開(kāi)始建模！”

說(shuō)完，萬(wàn)黎鴻就在電腦前飛快地操作起來(lái)，手指在鍵盤(pán)上翻飛，仿佛對(duì)他來(lái)說(shuō)，做研究比在游艇上消遣要有意思得多。

……

“那我呢？我可不會(huì)有限元分析。”江浩川完全不知道余航和萬(wàn)黎鴻在說(shuō)些什么，在旁邊晾了半天，這才轉(zhuǎn)過(guò)身來(lái)，一臉茫然地看著余航。

“還有第二種方法。”余航將剛才寫(xiě)得滿(mǎn)滿(mǎn)一白板的東西全都擦掉，又重新開(kāi)始寫(xiě)字——

“經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)法？”江浩川有些懵，完全不明白這又是什么高深莫測(cè)的理論。

“對(duì)，我這里有大量的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，但并沒(méi)有完全符合這條游艇的結(jié)果，需要你用計(jì)算機(jī)的方法來(lái)獲取經(jīng)驗(yàn)公式。”余航解釋道。

“經(jīng)驗(yàn)回歸方程？這個(gè)我在行啊！”江浩川一聽(tīng)，立刻來(lái)了興趣，這可是他的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域。

“對(duì)，經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)法是一種半經(jīng)驗(yàn)、半解析的預(yù)測(cè)方法，針對(duì)某些具有母型船，且在外形輪廓和布置形式上相近的船舶，能夠比較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)出新船的艙室噪聲情況。”余航繼續(xù)解釋道。

“你那有多少條數(shù)據(jù)？”江浩川問(wèn)道，他需要評(píng)估一下工作量。

“三四千條吧。”余航翻看著系統(tǒng)商城，只找到了這么多相關(guān)的數(shù)據(jù)。

“小意思，都給我吧！”只要編寫(xiě)好了計(jì)算程序，再多的數(shù)據(jù)對(duì)他來(lái)說(shuō)，也就是幾個(gè)循環(huán)遞歸而已，根本不在話(huà)下。

……

經(jīng)過(guò)一個(gè)通宵的奮戰(zhàn)，萬(wàn)黎鴻終于建立好了游艇的有限元模型，江浩川也成功地求出了經(jīng)驗(yàn)公式。

“接下來(lái)就是見(jiàn)證方案成效的時(shí)刻了！”余航看著兩人疲憊但興奮的面容，也感到非常激動(dòng)。

“有限元分析，啟動(dòng)！”萬(wàn)黎鴻興奮地點(diǎn)擊了計(jì)算按鈕。

隨著主機(jī)硬盤(pán)咔咔地響個(gè)不停，鼠標(biāo)的箭頭變成了漏斗的形狀，在屏幕上不停地轉(zhuǎn)圈，轉(zhuǎn)圈，再轉(zhuǎn)圈……

“預(yù)計(jì)計(jì)算時(shí)間……485小時(shí)！？”萬(wàn)黎鴻瞬間癱倒在椅子上，一臉絕望。

“果然！”余航心里其實(shí)早有預(yù)料，曾經(jīng)有一位學(xué)者為了計(jì)算一個(gè)10萬(wàn)節(jié)點(diǎn)的噪聲算例，拿著二十年后的多核服務(wù)器也算了十多個(gè)小時(shí)，更別提2000年的單核奔騰三了。

原本他想著試一試，如果二三十個(gè)小時(shí)能夠解決，也值得等待一下，可485小時(shí)……還是算了吧。

“看來(lái)還得靠我了！”江浩川得意地炫耀著他的成果，他可是熬夜寫(xiě)了一晚上的代碼呢。

根據(jù)他推導(dǎo)出的經(jīng)驗(yàn)公式，很快就得到了解決方案。

他們叫上周偉，對(duì)游艇里的結(jié)構(gòu)和布置進(jìn)行了調(diào)整，然后再次下水測(cè)試了一遍。

“怎么還是有70分貝的噪音？這和公式的結(jié)論不一致啊！”江浩川納悶道，他覺(jué)得自己推導(dǎo)出的公式應(yīng)該不會(huì)有這么大的誤差才對(duì)。

余航嘆了口氣，無(wú)奈地說(shuō)道：“看來(lái)經(jīng)驗(yàn)公式的準(zhǔn)確程度終究是有限的，算不準(zhǔn)也是情理之中。”

“那現(xiàn)在怎么辦？”萬(wàn)黎鴻和江浩川一同問(wèn)道，他們都有些灰心喪氣。

“那就只能用第三套方案了。”余航看了看面前的二人，平靜地說(shuō)道。