时间:c.e.58年春
七岁零九个月的南宫问天蹲在后厨的角落里,面前摆著一个破碗。
碗是今天中午摔碎的。小百合端饭的时候手滑,碗掉在地上,摔成了三瓣。小百合嚇得哭了好久——孤儿院的餐具本来就不够,少一个碗,就意味著有人要用破碗吃饭,或者等別人吃完再吃。
南宫问天捡起碎片,用“星核”扫描了一遍。
当然不是真的扫描——他的硬体还没那个能力。但他在脑海中调出了这个碗的“数字模型”:材质是普通塑料,厚度约2毫米,底部最薄处只有1.5毫米。断口呈脆性断裂特徵,说明材料已经老化,韧性严重下降。
“又是个应力集中问题。”他在心中默默说。
“问天!”身后传来小光的声音,“你蹲这儿干啥?吃饭了。”
南宫问天回头,看到小光端著一碗稀饭站在后厨门口。十二岁的小光又长高了一点,但还是瘦瘦的,脸上的婴儿肥已经褪去,露出少年的轮廓。
“在看碗。”南宫问天举起手里的碎片。
小光凑过来看了一眼:“破就破了唄,又不是第一次。咱们的碗哪个没补过?”
他说得没错。孤儿院的餐具大部分都是修补过的——裂了用胶粘,缺了口用砂纸磨,实在不行就拿铁丝箍住继续用。修女玛丽有个专门的工具箱,里面装满了各种修补餐具的东西。
但修补只能暂时解决问题,不能从根本上改善。
“小光,”南宫问天忽然问,“你知道为什么碗会摔破吗?”
小光挠头:“因为……摔了?”
“为什么摔了会破?”
小光被他问住了。他想了半天,憋出一句:“因为……碗是瓷的?”
“这个是塑料的。”
小光低头看了看那个碎片,確实是塑料的。他又想了想,放弃思考:“不知道。问天你知道吗?”
南宫问天站起来,拍了拍手上的灰:“知道。”
小光眼睛一亮:“为什么?”
“因为它的结构有问题。”南宫问天指著碎片上的纹路,“你看,断裂的地方都在底部边缘。这里太薄了,而且有个直角,应力都集中在这儿。一摔,就裂了。”
小光听得似懂非懂。他听懂了“太薄了”,但没听懂“应力集中”是什么。
“那……怎么办?”
南宫问天沉默了一会儿,然后说:“重新设计一个。”
小光愣住了:“重新设计?你?”
“嗯。”
“可是……”小光挠头,“你会造碗?”
南宫问天没有回答。他不会造碗,但他知道怎么优化结构。uc纪元有无数材料力学的经典案例,00纪元有e碳装甲的加强筋设计理念。一个塑料碗,再复杂也复杂不过ms装甲。
而且,他有“星核”。
那天晚上,等所有人都睡著了,南宫问天悄悄爬起来,溜到后厨。
他从木箱里拿出“星核”的终端——一块破旧的屏幕,连著一堆乱七八糟的电路板。启动系统,调出材料力学模块。
这是他最近刚完善的功能。他把脑海中uc纪元的基础力学公式输入进去,又加入了seed世界常见材料的参数。现在,“星核”已经能进行简单的应力分析。
他先建立一个碗的模型。参数来自那个破碗的测量数据——直径15厘米,高6厘米,壁厚2毫米,底部最薄处1.5毫米。材质选择普通塑料,密度、弹性模量、屈服强度都按標准值输入。
然后他设定加载条件——从15厘米高度自由落体,撞击面为水平硬质地面。
点击“模擬”。
屏幕上的光標闪烁了很久——简陋的cpu运算速度慢得可怜。南宫问天等了足足五分钟,结果才显示出来。
最大应力点:底部边缘內侧。
最大应力值:28.7mpa。
材料屈服强度:25mpa。
结论:过载,失效。
和实际完全吻合。
南宫问天盯著那个结果,开始思考优化方案。
最简单的办法是加厚底部。但加厚意味著增加材料和重量,也会增加成本。孤儿院的经费本来就紧张,不能用太贵的方案。
那就在不增加材料的前提下,优化结构。
他想起00纪元e碳装甲的设计理念——用加强筋来分散应力,在不增加重量的情况下提升结构强度。
如果把碗底设计成网格状,把应力分散到整个底部……
他开始在“星核”中建模。
第一版:底部加三条放射状加强筋。
第二版:底部加环形加强筋。
第三版:放射状加环形复合结构。
第四版:优化加强筋的截面形状,从矩形改为梯形……
他一版一版地模擬,一版一版地优化。每优化一次,最大应力值就下降一点。运算到第七版的时候,最大应力已经降到了18.3mpa——比材料的屈服强度低了將近30%。
也就是说,这个设计的强度,是原来的一点五倍以上。
“成了。”南宫问天看著屏幕上的结果,嘴角微微上扬。
窗外,天色已经开始泛白。他一夜没睡,但一点都不觉得困。
第二天,南宫问天找到田中。
田中正在后厨刷锅,满手都是泡沫。看到南宫问天进来,他头也不抬地问:“又来做实验?”
“不是,”南宫问天摇头,“想请田中叔叔帮个忙。”
田中这才抬起头,好奇地看著他:“什么忙?”
“能不能给我一点废塑料?”
田中愣了一下:“废塑料?干什么用?”
“做碗。”
田中以为自己听错了:“做什么?”
“做碗。”南宫问天重复了一遍,“就是吃饭用的那种碗。”
田中盯著他看了半天,確认他不是在开玩笑,然后问:“你会做碗?”
“试试。”
田中沉默了一会儿,然后指了指后厨角落的一个麻袋:“那边有,都是废包装盒、破塑料盆什么的。你要就拿去。”
南宫问天谢过田中,走到那个麻袋前,开始翻找。
废塑料很多,但大部分都不適合做餐具——有些太薄,有些太脆,有些来歷不明可能有毒。他挑了半天,最后选出几块比较厚实的塑料板——应该是从旧货市场捡来的,原本是某种容器的盖子。
“这些能用吗?”他问田中。
田中走过来看了看,点头:“这是食品级的,原来应该是装什么的盖子。能用。”
南宫问天鬆了口气,抱著塑料板回到后厨角落。
接下来,他需要把这些塑料板变成碗。
融化、浇筑、成型。
说起来简单,做起来难。
他先搭了一个简易的熔炉——几块耐火砖围成一个圈,底下放上木炭,上面架一个旧铁罐。铁罐是他从废品站淘来的,洗乾净了,专门用来融化塑料。
小光蹲在旁边,看著这一切,满脸都是好奇:“问天,你真的要自己做碗?”
“嗯。”
“可是……”小光挠头,“能行吗?”
南宫问天没有回答,开始点火。
木炭烧起来,火焰舔著铁罐底部。他把塑料板切成小块,扔进铁罐里。塑料慢慢软化、融化,变成一滩粘稠的液体。
“好臭!”小光捂住鼻子。
確实臭。融化塑料的味道很难闻。南宫问天屏住呼吸,用一根铁丝搅拌著,让塑料均匀受热。
等塑料完全融化,他熄灭火,端起铁罐,把液体倒进一个提前准备好的模具里。
模具是他用泥土做的——先捏出一个碗的形状,然后烧硬。虽然粗糙,但能用。
液体填满模具,冒著热气。南宫问天盯著它,等著它冷却凝固。
十分钟后,他轻轻敲开模具,取出里面的东西。
一个碗。
形状还算规整,表面有些凹凸不平,边缘有毛刺,但勉强能看出是个碗。
“成了!”小光兴奋地喊,“问天你看,成了!”
南宫问天端详著这个碗。没有加强筋,只是最基础的形状。强度应该比原来的碗好一点,但好不了多少。
他需要做出带加强筋的碗。
“小光,”他说,“帮我再找些塑料。”
小光二话不说,跑去翻那个麻袋。
接下来几天,南宫问天一直在尝试。
他在模具底部刻上凹槽,让塑料液体流入,形成加强筋。第一次,加强筋太浅,效果不明显。第二次,加强筋太深,碗底变得太薄。第三次,位置不对,应力还是集中……
第五次,第六次,第七次……
每失败一次,他就用“星核”重新分析,找出问题所在,然后改进。
小光在旁边看著,从一开始的兴奋,到后来的紧张,再到最后的麻木——他已经习惯问天的失败了。
“问天,”他忍不住问,“你到底要试多少次?”
“试到成功为止。”
小光不再说话,继续帮他烧火、递东西、望风。
第十次,第十一次,第十二次……
第十四次。
南宫问天从模具里取出新的碗,仔细端详。
这一次不一样。碗底有清晰的放射状加强筋,环形加强筋,两者交织成网格。表面光滑,边缘整齐,形状规整。
他用手指敲了敲,声音清脆。
“小光,”他站起来,“走,试试去。”
两人跑到院子里。南宫问天举起碗,用力摔向地面。
“啪!”
碗落地,弹了一下,滚了几圈,停在地上。
南宫问天走过去,捡起碗,仔细检查。
完好无损。
他又摔了一次。
完好无损。
第三次,第四次,第五次……
摔到第十次的时候,碗终於裂了一道小口,但整体还是完好的。
小光在旁边看得目瞪口呆:“问天,这……这碗是铁做的吗?”
“塑料。”南宫问天看著那道裂纹,心中默默计算——强度是原来的碗的一点八倍,比“星核”模擬的还高一点。
“能给我试试吗?”小光跃跃欲试。
南宫问天把碗递给他。
小光接过碗,用尽全身力气,狠狠摔向地面。
“啪!”
碗落地,弹起来,滚到墙角。
小光跑过去捡起来,检查——还是没有裂。
“我的天!”小光瞪大眼睛,“这碗神了!”
南宫问天笑了。
田中不知什么时候站在后厨门口,看著这一幕。他走过来,从小光手里接过碗,翻来覆去看了半天。
“这真是你做的?”
南宫问天点头。
田中举起碗,用力摔向地面。
“啪!”
碗在地上弹了几下,滚到南宫问天脚边。南宫问天捡起来,递给田中。
田中检查了半天,嘆了口气。
“这手艺,”他看著南宫问天,眼神复杂,“比工厂还强。”
南宫问天没有回答,只是笑了笑。
田中把碗还给他,转身回厨房。走到门口,他忽然停下来,回头说:“以后咱孤儿院的碗,就靠你了。”
南宫问天愣了一下,然后点头:“好。”
那天晚上,南宫问天躺在床上,望著天花板。
“星核”里存著这个碗的设计图。加强筋的结构、尺寸、位置、数量,每一个参数都经过精心计算。
这个设计,以后可以用在很多地方。
e碳装甲的加强结构,就是从这个碗开始的。
他闭上眼睛,沉沉睡去。
窗外,月光洒进宿舍,落在他嘴角那一丝若有若无的微笑上。
第15章:摔不坏的碗
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