传统的研发模式是“先经验设计后仿真验证”。
而拓扑优化设计是一种基于数学和力学的结构优化方法。
通过在给定设计空间内自动分布材料，使结构在满足约束条件下实现性能的最大化。
这种方法可以生成极具创新性的复杂结构，大大研发结构优化的过程。
用大白话说，传统方法，就好像盖房子的时候，工匠按照经验，觉得这个位置应该要用三根半米的木横梁，然后搭模型等比例缩小模拟，确定承载能力足够。再缩小或者放大横梁尺寸，去掉和增加一些横梁纵梁来优化结构。
拓扑优化设计是：我知道钢材的承载能力更好，通过计算，知道中间加个木纵梁能分散力，而且三根横梁边上那两根受力比中间的小，所以我不用三根半米木横梁，而是直接就用一根三十公分的钢横梁，两根十公分横梁，再加数根木纵梁的搭配直接做到了最优结构。这样减少中间试验的时间和试错的风险。
程时问：“你们所有的拓扑优化设计方法都用过了吗？密度法、水平集法、拓扑导数法和增材制造导向优化都试过了吗？”
所长惊恐地打量了一下程时。
一般人听到“拓扑优化设计”这几个字都懵了。这小子竟然对各种用法如数家珍。
苏总工意味深长地说：“所以，这个结构设计不是问题，对吧。那，还有什么问题呢？”
所长：“刚度与灵敏度这两个特性没法同时满足。高刚度可减少弹性体变形，提高测量稳定性，但会降低应变片的信号输出灵敏度；高灵敏度则要求弹性体更柔软，但易受外力干扰变形。这两个本来就是矛盾的。”
程时：“那就在材料选型上多下功夫。用不同弹性模量的材料。比如钛合金TC4的弹性模量约110GPa，铝合金7075的弹性模量约71GPa，再结构参数的精确计算，在刚度与灵敏度中找平衡。我只是举个例子，因为我就知道这两种材料，我们自己能生产。”
其实他知道的先进材料远比这个多，可是再多说也没有用，因为那些现在就算踮起脚尖也够不着。
所长：“还有。工艺制造的精度达不到。”
苏总工：“呵呵，这个就刚好是他的专业了。你做不了找他。他能帮你做到。”
程时：“如果是粘贴工艺和封装技术，难度是会大一点。不单单是材料达不到，车间自动化和工人的技术水平都达不到。”
所长：“还有算法，标定技术、核心材料、高精度应变片等等。”
每一个拿出来都是卡脖子的技术。
这条路果然走不通......
程时想了想，回答：“那张力传感器呢。”
这个是用在电子级玻璃纤维布的纺织机上的。
虽然也是用应变片原理的力传感器，但是相比多维力传感器，结构和原理要简单得多。
电子级玻璃纤维的张力通常为0.1到5N/根，所以传感器需覆盖单纱至整幅经纱的总张力。达到，确保张力波动控制在±1%以内。
应变片原理是利用应变片在受到外力作用时电阻发生变化的特性，将力的变化转化为电信号的变化，从而实现对张力的测量。
所长看了看清单：“说，你这个精度满量程误差精度要达到0.5%FS，我们的，张力传感器精度范围大概是0.3%FS到0.5%FS。”
就连苏总工都忍不住暗暗叹气了：这不是能实现吗？
刚才怎么一口咬定不行呢？
是怕麻烦，还是压根就没细看？
现在发现糊弄不过去了，才花心思来讨论。
程时：“能达到响应速度≤10ms，单纱张力分辨率0.01N吗？”
所长：“我们的问题在于加工和组装时对于尺寸精度和表面质量的控制能力有限，就会影响传感器的性能和稳定性。一致性和可靠性。”
用人话说，就是好的时候很好，不好的时候很不好，看运气。
进口产品在这方面就要好很多，稳定性强。
程时：“行，我就跟您采购几个你们能做到的精度最高的张力传感器。”
所长已经被打击得有点崩溃了，所以苏总工决定这一次放过他，不问关于飞机上传感器的事了。
苏总工的传呼机在“嗡嗡”响。
他低头看了一眼之后就不停的用心虚的眼神瞥着程时。
程时心说：看来这个信息跟我有关。而且绝对没有什么好事！！
纯粹的技术咖就是这样，技术方面一点就通，别的方面单纯得不得了。
比如像苏总工这样年纪的技术人员，心里都藏不住一点坏事。
他把清单上其他感应器的要求细细跟所长说了一遍，如果有任何困难及时打电话给他。
所长有一种自己本来在慢悠悠地走，现在被人赶着向前跑的感觉。
偏偏他还拒绝不了，因为方才一番对话，让他明白了面前这个小伙子有多强。
如果说中国现在还有人能让他们突破瓶颈期迅速成长，那就是程时了。
这个机会不抓住，他们可能就会被人甩到身后。
苏总工故作轻松，对程时说：“啊，那个，我刚才收到短信，说附近有个军工企业也研发传感器，说不定他们有突破，我们去瞧瞧。”
哦，看来哪个武器又遇见了问题，怕直接叫他，他不肯过去。
程时假装没看出来他们的心思，回答：“行吧，来都来了。”
苏总工压根就不敢说去哪里。
从研究所出来，就有车在外面等，然后拉着他们直奔郊区。
程时睡了一觉才到，下车一看：哦，“北机工业”啊。
这个他熟啊。
北机工业以前是个机械厂，也隶属于兵器集团。所以跟苏总工他们算是兄弟单位。民用业务有汽车研发制造，设备制造。军用的有防化、装甲、单兵、反恐装备等。
有意思，难道不是枪械，而是装甲车的问题？
苏总工很紧张，生怕程时生气，说话都结巴了：“他他......们的装甲车上也有用传感器。”
程时笑笑，不说话。
他这样，明显就是一早就看出来苏总工的意图，不想让他难堪才顺水推舟。
而拓扑优化设计是一种基于数学和力学的结构优化方法。
通过在给定设计空间内自动分布材料，使结构在满足约束条件下实现性能的最大化。
这种方法可以生成极具创新性的复杂结构，大大研发结构优化的过程。
用大白话说，传统方法，就好像盖房子的时候，工匠按照经验，觉得这个位置应该要用三根半米的木横梁，然后搭模型等比例缩小模拟，确定承载能力足够。再缩小或者放大横梁尺寸，去掉和增加一些横梁纵梁来优化结构。
拓扑优化设计是：我知道钢材的承载能力更好，通过计算，知道中间加个木纵梁能分散力，而且三根横梁边上那两根受力比中间的小，所以我不用三根半米木横梁，而是直接就用一根三十公分的钢横梁，两根十公分横梁，再加数根木纵梁的搭配直接做到了最优结构。这样减少中间试验的时间和试错的风险。
程时问：“你们所有的拓扑优化设计方法都用过了吗？密度法、水平集法、拓扑导数法和增材制造导向优化都试过了吗？”
所长惊恐地打量了一下程时。
一般人听到“拓扑优化设计”这几个字都懵了。这小子竟然对各种用法如数家珍。
苏总工意味深长地说：“所以，这个结构设计不是问题，对吧。那，还有什么问题呢？”
所长：“刚度与灵敏度这两个特性没法同时满足。高刚度可减少弹性体变形，提高测量稳定性，但会降低应变片的信号输出灵敏度；高灵敏度则要求弹性体更柔软，但易受外力干扰变形。这两个本来就是矛盾的。”
程时：“那就在材料选型上多下功夫。用不同弹性模量的材料。比如钛合金TC4的弹性模量约110GPa，铝合金7075的弹性模量约71GPa，再结构参数的精确计算，在刚度与灵敏度中找平衡。我只是举个例子，因为我就知道这两种材料，我们自己能生产。”
其实他知道的先进材料远比这个多，可是再多说也没有用，因为那些现在就算踮起脚尖也够不着。
所长：“还有。工艺制造的精度达不到。”
苏总工：“呵呵，这个就刚好是他的专业了。你做不了找他。他能帮你做到。”
程时：“如果是粘贴工艺和封装技术，难度是会大一点。不单单是材料达不到，车间自动化和工人的技术水平都达不到。”
所长：“还有算法，标定技术、核心材料、高精度应变片等等。”
每一个拿出来都是卡脖子的技术。
这条路果然走不通......
程时想了想，回答：“那张力传感器呢。”
这个是用在电子级玻璃纤维布的纺织机上的。
虽然也是用应变片原理的力传感器，但是相比多维力传感器，结构和原理要简单得多。
电子级玻璃纤维的张力通常为0.1到5N/根，所以传感器需覆盖单纱至整幅经纱的总张力。达到，确保张力波动控制在±1%以内。
应变片原理是利用应变片在受到外力作用时电阻发生变化的特性，将力的变化转化为电信号的变化，从而实现对张力的测量。
所长看了看清单：“说，你这个精度满量程误差精度要达到0.5%FS，我们的，张力传感器精度范围大概是0.3%FS到0.5%FS。”
就连苏总工都忍不住暗暗叹气了：这不是能实现吗？
刚才怎么一口咬定不行呢？
是怕麻烦，还是压根就没细看？
现在发现糊弄不过去了，才花心思来讨论。
程时：“能达到响应速度≤10ms，单纱张力分辨率0.01N吗？”
所长：“我们的问题在于加工和组装时对于尺寸精度和表面质量的控制能力有限，就会影响传感器的性能和稳定性。一致性和可靠性。”
用人话说，就是好的时候很好，不好的时候很不好，看运气。
进口产品在这方面就要好很多，稳定性强。
程时：“行，我就跟您采购几个你们能做到的精度最高的张力传感器。”
所长已经被打击得有点崩溃了，所以苏总工决定这一次放过他，不问关于飞机上传感器的事了。
苏总工的传呼机在“嗡嗡”响。
他低头看了一眼之后就不停的用心虚的眼神瞥着程时。
程时心说：看来这个信息跟我有关。而且绝对没有什么好事！！
纯粹的技术咖就是这样，技术方面一点就通，别的方面单纯得不得了。
比如像苏总工这样年纪的技术人员，心里都藏不住一点坏事。
他把清单上其他感应器的要求细细跟所长说了一遍，如果有任何困难及时打电话给他。
所长有一种自己本来在慢悠悠地走，现在被人赶着向前跑的感觉。
偏偏他还拒绝不了，因为方才一番对话，让他明白了面前这个小伙子有多强。
如果说中国现在还有人能让他们突破瓶颈期迅速成长，那就是程时了。
这个机会不抓住，他们可能就会被人甩到身后。
苏总工故作轻松，对程时说：“啊，那个，我刚才收到短信，说附近有个军工企业也研发传感器，说不定他们有突破，我们去瞧瞧。”
哦，看来哪个武器又遇见了问题，怕直接叫他，他不肯过去。
程时假装没看出来他们的心思，回答：“行吧，来都来了。”
苏总工压根就不敢说去哪里。
从研究所出来，就有车在外面等，然后拉着他们直奔郊区。
程时睡了一觉才到，下车一看：哦，“北机工业”啊。
这个他熟啊。
北机工业以前是个机械厂，也隶属于兵器集团。所以跟苏总工他们算是兄弟单位。民用业务有汽车研发制造，设备制造。军用的有防化、装甲、单兵、反恐装备等。
有意思，难道不是枪械，而是装甲车的问题？
苏总工很紧张，生怕程时生气，说话都结巴了：“他他......们的装甲车上也有用传感器。”
程时笑笑，不说话。
他这样，明显就是一早就看出来苏总工的意图，不想让他难堪才顺水推舟。
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