在分頭研究了一段時間後,310宿舍開了第二次研討會,他們一致認為在座椅上實現“零重力”效果比坐墊更具有可行性,技術難度也更小一些。
林朗最近都在死磕人體工程學,在百萬級的海量數據中分析各部位的舒適性,他打開筆記本電腦,把自己做的圖和總結的數據展示給另外兩人看:
“人體脊柱呈S型彎曲,一般坐姿會將壓力集中在臀部和大腿根部,所以座椅如果能讓肩部、後背中部、腰椎下部獲得有力支撐,就能最大程度減輕身體負荷……”
當然,這樣隻能算是減輕壓力,還遠遠達不到零重力的標準,所以他進一步深入研究了人體各部分的共振頻率。
“人體平均固有頻率為4-5Hz,主要內臟器官3-6Hz,軀乾3-6Hz,脊柱4-6Hz,骨盆1-3Hz……如果我們能通過磁浮單元使座椅接觸麵發散與人體接近的頻率,或許可以抵消壓力帶來的反作用力。”
“可是根據恩紹大定理與麥克斯韋麥氏方程,磁力線是不發散的。”季知行說道,這是他們在大二下學期會學到的內容,他在暑假就把大二的書都刷完了。
“啊?”林朗懊惱地一拍腦袋,“虧我還想了很久怎麼讓靜態磁選穩定存在呢!”
許東陽笑道:“我記得你上學期不是還說你爺爺過度沉迷磁療保健品嗎?怎麼就忘了。”
林朗捧著腦袋也想起來了,他爺爺之前瘋狂迷信磁療,小到磁片貼大到磁療床,內到磁力內褲外到磁療掛件,買了一大堆,不信醫院就信這些東西能包治百病。
他爸怕爺爺走火入魔身體不舒服也不說,連夜電召他這個理科生,想讓他從科學的角度勸勸爺爺,他當時還特地查了很多資料呢。
結果爺爺當麵對他這個愛孫答應得好好的,背地裡就把磁療事業轉入地下。
輪到他自己,竟然也沒能走出當局者迷的局限。林朗煩躁地把頭發抓成鳥窩。
“啊——”他長長地嚎叫了一聲,“這段時間的研究都白費了!”
“怎麼會呢。”季知行安慰他,“我覺得抓共振頻率這個思路大有可為。”
林朗眼前一亮:“真的?”這是他自己第一次獨立研究,平生頭一回對自己那麼沒信心。
季知行點點頭,提供了一個思路:“電磁永磁混合的話說不定可行。”
“就是一套電磁懸浮結構和一套永磁相斥原理的磁緩衝結構嗎?”林朗想了想,覺得可行性很大。
“林朗,你一會兒記得把數據拷一份給我。”許東陽說道,“我看看能不能在傳遞路徑上導入記憶芯片。”他想試試通過記憶芯片記憶不同人的坐姿數據,這樣或許能讓座椅根據不同個體自動調整至最佳位置。
說完,他又看向季知行:“我試了幾種內置傳感器,微型懸臂梁式傳感器可能會比較適用。響應速度快,可以實時采集人體與座椅接觸的位置信號或壓力信號,輸出至ECU,再由ECU輸出控製指令到執行器……”
季知行也覺得許東陽研究的這個方向挺合適的,不過後續再和林朗溝通一下數據才能看出真正執行效果。
見二人都沒有彆的要說的了,季知行開始陳述自己這段時間的收獲。
他最大的任務就是研究如何實現動態均勻地分散體壓、釋放壓力點,一開始他根據最貼合人體的U型凹型把座椅接觸麵分為8個支撐區共74項參數進行設計。
可最後他發現,不論是采用微型空壓機、高度閥彈性元件還是其他組件,都無法回避一個問題,那就是如何根據人體接觸麵的變化及時給與響應。
“如果能將軀乾和腿部的正向夾角調整到122°±7°這個區間,使心臟與膝蓋在同一水平線上,就能大大減少人體和內部器官的壓力……”
“但是不可能要求大家都坐得規規矩矩的啊。”林朗說道,他自己此刻就是一條腿支地,一條腿曲在椅子上。
“對,最麻煩的就是這點。”
人類的坐姿那麼千奇百怪,蹺二郎腿的、葛優癱的、盤腿坐的……花樣多了去了。如果他們隻能通過強行規範坐姿才能實現理想狀態下的零重力效果,那麼這個項目隻能算成功了一半,要衝擊國一恐怕不夠保險。
坐姿的多樣性和複雜性直接導致他們根本無法把變形力學理論與質點係力學理論以一一對應的方式移值過去,幸而後來他後來找到了匹配人體變化的分析工具——納維·斯托克斯方程。
納維·斯托克斯方程簡稱NS方程,可以說是物理界最難的方程。