十分钟
二十分钟。
三十分钟。
电脑屏幕上,代表着干涉信号实时相位的彩色数据流,像瀑布一样重新开始滚动。
最初的几分钟,曲线因为内部温度梯度的剧烈波动,以及压电陶瓷在满量程寻找锁定点而剧烈震荡,像是一条发了疯的过山车,上蹿下跳。
渐渐地,随着温度的传导趋于稳定,强大的pId控制回路开始介入工作。
那条疯狂的曲线幅度越来越小,逐渐收敛,最终变成了一条在基准线附近极小范围内蠕动的细线。
一个小时过去。
这只够覆盖原来那个四十分钟漂移的一个半周期,远远不足以作为最终结论。
但它已经足够说明一件事,那个最刺眼的低频驼峰,第一次没有按时出现。
pZt补偿电压从原先逼近满量程的80%,降到了15%左右的小范围波动。
这不是论文已经保住了。
这是他们终于找到了正确的排查方向。
要知道,在过去的三天里,不管尹航怎么修改滤波算法,那条代表系统稳定性的蓝色曲线,在横轴代表平滑时间的区域,总是会在频域10?3到10??赫兹的那个低频区间内,如同一个令人绝望的驼峰一般高高隆起。
那个驼峰,就是那个热循环迟滞效应在频域上的幽灵现身。
它宣告着系统的长期稳定性彻底完蛋。
但现在。
屏幕上的那条不断向右延伸的蓝色实线。
它平滑得像是一把被绝世高手挥出的利剑,没有丝毫犹豫,直接一剑切断了原先那个该死隆起的驼峰。
它在双对数坐标系上,以标准的?1/2斜率,像一架失去升力的战斗机,朝着图表的右下方一路疯狂俯冲。
直接刺破了原先他们无论如何修改代码,如何优化电路都无法触及的残差底线,深深地扎进了令人窒息的低噪声区间。
没有周期性的缓慢起伏,没有低频的幽灵,没有迟滞的不对称。
至少在这一小时的短数据里,主要噪声项已经退回到光子散粒噪声、电子学白噪声和残余热噪声附近。
旁边的一个监控窗口里,原本需要压电陶瓷输出满量程80%的高电压才能强行拉回,死死抵抗的机械补偿电压,现在就像是一个卸下了千斤重担的老人,安静地停留在15%左右的微小范围内波动。
这表明,整个庞大的干涉光路,在物理和机械的底层架构上,已经处于一种稳定的受力状态。
电子系统和反馈控制回路,现在只需要游刃有余地处理空间中真正的环境微小噪声,而不再需要像个救火队员一样,去替那个一直在扭动的微观跷跷板背黑锅。
数据不仅达标了。
而且比pRL那位眼光毒辣的第二审稿人所要求的长期残差水平,还要低了整整一个数量级。
这简直是一个奇迹般的数字。
“滤波算法关掉了吗?”孟澈的声音有些发颤。
“关了,早就关了。”尹航咽了一口唾沫,手指轻轻敲击了一下键盘调出后台设置,“我发誓,这就是从Adc转换器里出来的采样数据。没有滑动平均,没有卡尔曼,没有任何他妈的软件平滑。”
陆知行没有说话。
他把鼠标拉过去,在屏幕上调出三个窗口。
最左边是三天前那张带着驼峰的原始漂移图,中间是用光杠杆原理放大验证的粗糙位移图,最右边,是现在这张平滑俯冲的重装后残差图。
三张图并排放在一起,具有着强烈的视觉冲击力。
陆知行慢慢地直起腰。
他知道,这篇心血之作保住了。
他的青年人才申报计划保住了。
更重要的是,他保住了这套价值数百万的干涉测量系统,免受后续那些因为找错方向而进行的,毫无意义的电子学拆解和破坏。
他转过身。
课题组几名学生都处于狂喜的边缘,但陆知行却看向了自从装配完成后,就一直安静地退到光学平台边缘,仿佛置身事外的江临。
江临正静静地看着屏幕上那条向下俯冲的曲线。
他的眼神里没有惊喜,只有一种理所当然的平静,仿佛他早就知道那条线会走向哪里。
陆知行的目光没有看江临年轻的脸庞,而是慢慢下移,落在了江临那双随意垂在身侧的手上。
那是一双很年轻的手。
手指修长,骨节分明,指肚和虎口处有一些发黄的薄茧。
指甲修剪得很整齐,没有留一点白边。
看起来干干净净,没有任何机加工车间里常见的粗糙痕迹。
但陆知行非常清楚,刚才就是这双手,在半空中虚指了一下,就精准地切断了一个微观世界里混乱的应力根源。
“你以前,做过精密装调?”陆知行的语气中带着些许试探的意味。
江临收回看向屏幕的视线,转过头,迎上陆知行的目光。
“做过一些粗糙的东西,算不上精密。”
“粗糙?”
陆知行忍不住冷笑了一声,这笑声里没有恶意,只有一种对荒谬现实的自嘲。
“粗糙的机械操作,怕是没法把一个人的直觉和肌肉记忆,训练成你刚才那个样子。你刚才对扭矩扳手的手感,还有排查寄生应力的下意识反应,都不可能是书本上能教出来的。”
江临的眼睑微微垂了一下,没有接话。
他总不能说,他那所谓的粗糙来自废土。
陆知行见他不语,也没有继续追问。
在这个圈子里待久了,他知道每个人都有自己的护城河,也都有不能立刻摆在台面上问底细的秘密。
不管眼前这个年轻人,在那双干净的手背后隐瞒了什么样的过往,对于陆知行,以及这间时刻面临着极端工程挑战的精密测量实验室来说,都是极珍贵的异常变量。
“尹航,孟澈,你们留在这里,把刚才这一个小时的数据完整地保存下来。写一个初步的排故备忘录,把那0.02毫米的毛刺和电缆的事情原原本本地记进去。”
陆知行吩咐了几句,转过头看向江临。
“今天的事情,我代表课题组谢谢你。你挽救了我们至少半个月的盲目排查时间和一篇可能被拒的论文。”
“能不能再耽误你一些时间,去我办公室谈谈,今天那些关于接触刚度和误差传递的判断,我想多了解一下。”
江临点了点头。
回到办公室,陆知行请江临坐下,亲自给他倒了一杯纯净水。
陆知行坐回自己的转椅,把刚才江临带过来的那叠厚厚的材料重新拿起来,直接翻到后面关于接触刚度退化模型推导的那一部分。
“你这个模型,关于微凸体塑性变形参数估算的方式,我已经看了逻辑,很巧妙。但有一件事我想确认,你在这里写接触应力松弛函数的时候,用的是指数衰减的形式。你说衰减的时间常数,是利用热扩散长度估算出来的。这个把热传导和固体力学揉在一起的跨界处理方式,你是从哪里得来的?经典教材,还是你自己推导的?”
“经典的高级热传导教材里有类似处理局部热斑的数学方式,我参考了那种边界条件。但具体到你们那个铝钢接触副的复杂情况,我做了修改。因为接触面两侧,铝的热扩散系数极大,钢的热扩散系数很小,差异太大了。如果直接用某一侧的参数去近似,误差会大到离谱。所以我构建了一个等效的热力学边界,用加权平均的方式重构了时间常数。”江临回答的滴水不漏。
“加权的依据是什么?”陆知行追问的速度极快。
“接触面积占比,具体来说,是屈服点真实的微观接触面积占比。”江临对答如流,甚至没有任何思考的停顿。
“你用实验验证过这个加权系数的准确性吗?”
“没有精确验证。”江临坦诚地承认,“我做过一个粗糙的数学上的灵敏度分析。也就是不断改变权重系数,去看模型预测的刚度退化结果的变化范围。但在我手里那些极度糟糕的测量数据的精度水平上,不同的权重取值给出的宏观结果差别,全都被掩盖在误差棒之内了。所以我没有,也无法进一步细化它。”
“你做这个模型,到底是为了解决一个具体的工程问题,还是为了从根本上理解这个底层的物理现象?”
江临微微歪了歪头,略一沉吟,说道:“两个都有,但开始的时候,绝对是为了工程问题,我要让一个关键的轴承在恶劣环境下工作。它不工作,系统就会崩溃。我需要找到原因,修好它,哪怕是用最丑陋的方式。理解这个现象是后来的事。是因为修好之后,我想知道为什么会这样,下次能不能在出灾难性的问题之前,从数据上提前预测到它。”
陆知行沉默了一会儿才再次开口:“你那组附录里的数据,测量条件可以说是差得令人发指,仪器也老旧得不可思议。但是,你的误差分析做得认真,甚至有些苛刻。你清楚每一步的不确定度究竟从哪里来,是传感器漂移,还是环境白噪声。这个习惯,是怎么养成的?”
这不怪陆知行惊讶。
现在的很多名校研究生,在高级软件的投喂下,只会把数据扔进黑盒子里跑个p值,根本没有深挖误差链底层的素养。
“因为数据条件差,如果不把不确定度搞清楚,就没有办法判断这堆数据到底告诉了我什么真实信息,又掩盖了什么缺陷。”
江临的语气里带着清晰的自我认知。
“我不能假装不确定度不存在,自己骗自己。但我更不能因为有不确定度,就直接扔掉这组唯一的数据。我只能老老实实地把它每一项的来源都列出来。然后在这个千疮百孔的基础上,能说多少