章节目录 第762章 西物院的难题 一(2 / 2)
作品:《我的系统能刷数学经验》[全本小说]:qbxs. N e t 一秒记住!
之前的内部会议已经明确,盲目搞人海战术最大的问题,是国内裂变堆的辐照测试机位严重不足。炉子烧出来的样品堆积如山,却根本排不上队去挨中子炸。
但天无绝人之路,老专家们很快商量出了一套折中的办法:先制备、再超算、最后测试!
第一步,是实打实的制备。发动全院所有的实验员和研究生,将美国人材料的可能的制备及方法的成千上万中组合,用真空电弧炉海量烧结出几克重的“纽扣锭”小样。随后立刻通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜观察其微观结构,把那些未能形成单一固溶体、或者直接开裂析出脆性相的垃圾样品当场淘汰!
当筛选出真正能够稳定成相的合格样品后,进入第二步。将它们真实的晶格常数与微观组织结构导入超级计算机,做一轮“理论初筛”!
在现代材料学中,虽然现有的计算模型因为算力限制,算不出一种材料在14.1MeV中子轰击下到底能撑几个月,算不出寿命的绝对值。
但是,它可以算“相对值”!
通过国际通用的第一性原理计算软件VASP,以及分子动力学软件LAMMPS,去计算不同合金配方的“空位形成能”和“氦原子迁移势垒”。
简单来说,我虽然不知道A材料和B材料到底有多强,但我可以通过算力比对,得出“A材料的晶格结合得比B材料更紧,理论上A比B更耐造”的结论!
这种测算的算力消耗,要比完整模拟中子轰击全过程可行得多。
通过这轮初筛,他们可以先在国家超算上把成千上万种候选配方的基态能量跑一遍,筛掉99%的垃圾组合,只挑出理论上最优的那1%拿去实验室烧炉子,最后再优中选优,把最有希望的“尖子生”送进高通量工程试验堆!
正如副所长郑海川在动员大会上拍着桌子说的那样:“这叫沙里淘金!虽然慢,虽然苦,虽然算出来的东西依然有概率在实测中翻车,但这能帮我们绕开反应堆机位不足的死穴,是咱们目前唯一能加快进度的办法了!”
……
方案一定,全院上下立刻开启了三班倒的连轴转模式,整个材料所进入了高强度的战时攻坚状态。
接下来的一个多月里,材料所办公楼的灯光几乎彻夜不息。
茶水间里的咖啡机每天都在超负荷运转,楼道里随处可见端着保温杯、步履匆匆的研究员。不少年轻的博士生为了随时盯着超算队列的收敛情况,干脆在工位旁搭起了简易的折叠行军床。
机房和办公室里,键盘的敲击声昼夜不停。计算组的骨干们顶着浓重的黑眼圈,一遍遍地检查、修改着VASP软件的输入文件(INCAR),然后将一个个打包好的计算任务上传到国家超算中心的排队序列中;老专家们则围在长桌前,戴着老花镜,对着刚刚打印出来的能带结构图和态密度曲线反复推敲,试图从枯燥的图表里找出哪怕一丝一毫的规律。
然而,进展依然慢。
高熵合金包含五种以上的主元金属,原子的排列组合方式接近无穷大。更要命的是,高熵合金在材料学上有着著名的“鸡尾酒效应”,五种金属混在一起,并不是简单的性能叠加,哪怕其中某一种微量元素的比例只变动了0.5%,整个合金的电子云分布和晶格畸变势能面就会发生天翻地覆的非线性突变!
为了模拟出晶界处的畸变,每一个晶胞模型至少要包含上千个原子。
在传统的密度泛函理论下,计算量随着电子数量的增加呈三次方(O(N06))暴涨!
往往一个稍微复杂点的晶界滑移模拟扔进超算,动用几千个CPU核心日夜不停地跑,也得足足算上三四天才能收敛出结果。而且十有八九,最后算出来的还是个热力学不稳定的废相!
希望渺茫,枯燥至极。
但没有人敢停下来。因为每个人都清楚,这是在没有地图的黑夜里摸索,停下来,就意味着彻底向大洋彼岸认输。
……
ⓠⒷ𝑋𝕊 .net