“没错,设Γ为空间的一条分段光滑的有向曲线,∑是一维边界的分片光滑的有向曲面,Γ的正向与∑的侧符合右手法则。函数P, Q, R在曲面∑连同边界Γ上具有连续的一阶偏导数,则……”赵二刚跟着复述今天学习的内容,再说一遍,也能加深印象。
“那么,你们在查公式的时候,有没有查到高斯散度定理?”
“这是啥?”
“这个定理用来描述向量场穿过曲面的通量,等于曲面所围体积内部各处散度的积分,公式是……”
秦亮一边说,一边开始唰唰唰地写公式,并且阐述用这种定理的用处。
等到秦亮写满了整整一页稿纸,朱永光终于反应过来了:“秦亮同学,你是说,我手里这论文,前面一半的篇幅,其实相当于证明了一遍这个高斯散度定理?
“没错,就是这样。整个证明过程,基本是正确的,不过,用它来作为论文的话,就有些……”
“幸亏没拿出去,要是给刘老师看,一定会被他骂的……”
“刘老师?带你们的老师不是沙教授吗?”秦亮好奇。
“沙教授是空气动力学专业的,咱们是飞机工程专业的。”朱永光说道:“只是这年暑假,咱们留校没回家,正好沙教授要去132厂,就带着咱们一起过去了,今天早晨才回来……”
飞机工程专业,就是后世的飞行器设计与工程专业,简单来说,就是承担具体设计飞机工作的,他们肯定也学空气动力学,但是就一本书,一个学期就学完了,还要学动力学、推进、测量控制、机械等等学问,他们的基础不扎实,而且空气动力学是两年前学的,所以就差了一些。
“哦,那刘老师叫什么名字?”
“刘千刚。”
秦亮一喜,自己没来错,刘教授也是一个大佬!
“对了,搞数学物理研究,格林函数是个好东西,你们想过利用这个函数来写论文吗?”
想到刘教授,秦亮就想到了这个格林函数,于是就说了出来。
两人一脸懵,好像在哪里听说过,但是……真的记不起来了!
第7章 格林函数的唯一解
刘教授,1925年出生,1950年毕业于南京大学,是国内著名的空气动力学与飞行力学专家,在西工大既带学生,又搞科研,研究领域涉猎广泛:空气动力学、气动弹性力学、飞行动力学及飞行器优化设计……
他不仅仅研究,还是精通的那种,甚至能把国外专家的理论给扳倒的那种!
现在,他已经是西工大飞机系飞机工程专业的负责人。
夜色已经深了,刘教授结束了一天的工作,揉了揉眼睛,离开了办公室。
当他推上自己的28自行车,打算回家属院睡觉的时候,却骤然发现:飞机系的实验室里,居然还亮着灯!
这都大半夜了,还在搞什么?
刘教授好奇地放下自行车,走了过去。
推开虚掩的门,他就听到了刨木头的声音,定睛一看,木工老师傅拿着刨子,正在做一个木工模型,他刨几下,一旁的一名老教授,就拿着卡尺等工具测量一番,两人配合默契,显然不是第一次了。
“老沙?你大晚上的,在这里干啥?”
“做模型,今晚做出来,正好赶凌晨部队的运输机去吹风洞。”
这可是好机会!要是坐火车,又得一天的时间,而且,这火车上还不好带这么大个家伙!
“什么模型?”
“双三角翼,解决歼七低速机动性和大仰角性能的一个关键。”沙教授满脸兴奋:“纸上初步计算过了,应该能极大缓解歼七的难题,具体还得吹过风洞才知道,我和那边联系过了,愿意给我提供几十个小时的空闲时间……”
刘教授看向设计图纸,机翼前缘不再是一条直线,而是在中间有了个折角,一个机翼,两个后掠角,的确是双三角翼,但是……这真的能解决问题?
“老沙,这是你想出来的?”
“不是,咱们一个大一新生想出来的,对了,老刘,你那个格林函数方法的计算和研究,进行得如何了?”
“我还是坚信,霍斯教授的结论是错误的!格林函数理论严谨、适用范围广,关键是,计算量小,我们没有先进的计算机,用格林函数来计算飞行器的气动力学,有很重大的意义!”
“好吧,咱们劝不动你,也就不劝了。其实,包括罗主任在内,大家伙劝你,不过是怕你研究多年,发现是错的……既然你坚持……西方气动专家怎么了,他们也有错的时候,老刘,我支持你!”
“嗯,说说你这机翼吧!”
“好!”
凌晨时分,刘教授才推着自行车离开,回到家,翻来覆去地睡不着,好容易迷迷糊糊地睡着,闹铃又响了。
六点钟了,起床,洗脸刷牙,吃早饭,再去办公室,他既然认准的项目,就绝对不会放弃!
咚咚!
“进来!”
“刘老师,我写了一篇论文,想要请您给看看。”
“好。”
刘教授放下手里的工作,把眼镜擦了擦,然后拿起学生的论文来,没经过高考的学生,水平可能差了点,但是这勤奋好学的精神还是值得鼓励的。
大学毕业,必须得有论文,笨鸟先飞的学生,在这个暑假就开始准备了,不错,值得鼓励。
他看上去,对格式很不满,不过也没有多说,先看内容。
《三角翼布局亚音速大仰角飞行诱导阻力分析》?
不错,不错,把这个当毕业论文,很有新意,应该是去了132厂之后了解了一线需求,所以搞的研究方向吧?
等等……这上面,居然用了高斯散度定理?飞机工程专业,应该没教过这个定理吧?
“朱永光,你很不错嘛,居然自学了更加复杂的空气动力学知识,高斯散度定理都知道了!”
朱永光有些不好意思:“老师,这定理我也是昨天晚上知道的,我们宿舍,来了个大一新生,厉害得很……”
“他该不会是叫秦亮吧?”
“没错,就是他,老师……您也知道?”
刘教授神色复杂:“果然是他啊,嗯,你这论文不错,达到了毕业水准,只是有一些细节注意,等到咱们正式开始写论文的时候再纠正,赵二刚,你呢?”
赵二刚在一旁有些尴尬:“老师,我们俩合作一篇论文……”
“那肯定不行,毕业论文每人一篇,不能合作,你有什么想法吗?”
“要是不能合作的话,那我就写……用格林函数计算三角翼气动弹性载荷……”
腾!
刘教授立刻就站了起来:“你说什么?你怎么知道格林函数的?”
“秦亮同学……”
“他在哪里,带我去!”
刘教授当然知道,自己这学生,肯定连什么叫格林函数都不知道,他的这个论题,肯定是那个秦亮给介绍的,一个分析,一个计算……
此时,他已经迫不及待地想要见一见这个学生了。
13舍,308宿舍。
呼,呼……
这个年代的绿皮车,坐起来,咣当咣当的,距离这么远,坐了三十多个小时!一路上,汗臭味,烟味……把秦亮熏得够呛,睡都睡不好。
好容易到了目的地,进了大学,才吃第一顿学校的饭菜,结果就被抓壮丁了,回来又帮忙给两个师兄的论文出主意,他是真的累坏了。
迷迷糊糊中,就听到了一个声音。
“秦亮同学,你知道格林函数?”
“格林函数,用于求解具有初始条件或边界条件的非齐次微分方程,是数学物理方程中的重要工具,哪个理科生不知道……”秦亮迷迷糊糊地回答。
“能用到气动数值计算吗?”
“当然能……有个狗屁倒灶的外国专家,叫什么霍斯的,发表了一篇错误的论文,说气动力计算中的格林函数方法的基本方程不具备唯一解,这就是扯淡……他这个气动砖家,砖头的砖……权威?狗屁的权威……”
“太好了,那你给我仔细说说……”
一只大手抓住了秦亮的胳膊,有些疼,他睁开了眼睛,看到一名五十多岁的老教授,脸庞瘦削,满头白发,那双智慧的眼睛,正在充满期待地看着他。
“秦亮同学,你终于醒了!这位是刘教授,就是我们的老师,专门来找你的。”
啥?秦亮一下子坐了起来,刘教授?
第8章 别上本科了,直接读研吧
宿舍不大,四个靠墙的上下铺,就占据了一半的空间,中央的过道里,摆下两个桌子,两边就剩下了一个走人的空间,同时,坐在床上,正好能够得着桌子,这样连凳子都省下了。
大学四年,有人趴桌子学习,也有人围着桌子打牌贴小人,等到毕业的时候,有人上了大学,也有人会感慨被大学上了。
此时,还没正式上大学的秦亮,坐在桌子旁边,唰唰地写着公式。
LG(x,s)=δ(xs)LG(x,s)=δ(xs)。
“1828年,英国数学家乔治-格林发明了这个重要的函数公式,其中,L是微分算子,δ函数也叫做狄拉克函数,这个格林函数表示点S处的一个点源所产生的场在点X处的分布,这个公式具有多重意义,在量子力学中,用来描述粒子的传播行为,在电磁学中,用来求解泊松方程,描述静电场和电荷的分布关系……”
刘教授的眼睛里,闪烁着兴奋的光芒。
自从决定用格林函数来研究气动弹性力学问题,刘教授就受到了各方面的质疑。
美国气动专家霍斯发表论文,认为格林函数在气动力学计算中的基本方程,不具备唯一解,也就是说,你用它来计算,可能会得到一种情况,但是在你没注意到的地方,还可能会有第二种情况。
这就尴尬了。
如果没有唯一解,就意味着研究问题不完善,计算出来的飞行器气动力还有其他的情况!这就没法使用了!
“在气动弹性力学的计算中,格林函数完全可以使用,它最大的特点就是运算量小……”说到这里的时候,秦亮摸出来了口袋的那把计算尺,昨天算了很久,临走的时候,把这东西直接揣兜里了。
七十年代末期,国内连个科学计算器都没有,只能用计算尺这么简单的东西来计算,格林函数,用处很大啊!
“那你觉得,该怎么具体推导?”刘教授继续问道。
一旁,带着刘教授过来的两个大四师兄,全部睁大了眼睛,他们心中认为无所不能的老师,居然在向秦亮请教!
“刘老师,这个您肯定已经在研究了吧?只是研究的方向没有确定下来,我觉得,完全可以取其中一个研究方向,比如说,我们把它放在用奇点法求解流过物体位流问题中,设 S表示物体表面,R′表示物体外部的流场,则根据格林定理,当 p点在 R′内时,其势函数可表示为……”
这些原本就是刘教授的论文,当年在上学的时候,秦亮就看过,现在,眼看着刘教授还处于寻找证明过程之中,秦亮觉得,自己还是需要帮一把的,刘教授尽快把论文写出来,就能够减轻舆论的各种压力!
秦亮一边说,一边写公式,很快,公式写得密密麻麻,朱永光和赵二刚两人彻底看不懂了,但是……两人看向秦亮的目光中,已经满是佩服,厉害,真厉害!
“我明白了!”刘教授说着,拿过了笔来:“这样一来……嗯,这篇论文可以尽快写了,就叫做《关于用格林定理建立的物面速势积分方程解的唯一性问题》。我这就回去写这篇论文,秦亮,到时候论文上会加上你的名字。”
“不不……”秦亮赶紧摆手,没有自己介入,刘教授也会在年底前完成这篇论文的!自己怎么能剽窃刘教授的研究成果?
“那是必须的,没有你……”
“刘教授,我才刚刚大一,你如果把我的名字署上,那会有很多人质疑,到时候……我就麻烦了。”
刘教授这才反应过来,秦亮太年轻了,不管有多少的才华,都不宜直接曝光出来,否则就是捧杀啊!自己原本以为是在帮秦亮,实际上却会害了他……
“好吧。”刘教授点头:“对了,你知识这么丰富,上本科有些浪费了,要不直接上研究生吧!”
朱永光和赵二刚两人惊呆了。
啥?
直接上研究生?从高中生,跨过大学阶段,直接读研?
现在,只要上大学,就能进入机关和事业单位,成为国家干部,哪怕是进了工厂,那也是干部身份,至少是个科员,这要是上了研究生出来,那出去……
就在他们羡慕的眼神中,秦亮直接摇头了。