第16章 规矩之力

简单的开放式实验无法产生足够的压力,推力有限。而当他们尝试给琉璃筒加盖,制造一个密闭环境时,“砰”的一声脆响,第一台简陋的高压蒸汽装置毫无悬念地爆炸了。飞溅的琉璃碎片和滚烫的蒸汽险些造成伤亡。

事故再次给了周铎余党攻讦的借口,风声悄然传出:“天工院又再行险,玩弄水火,恐酿大祸!”

就连马三宝都特意过来,隐晦地提醒凌云:“先生,王爷虽信重,然这水火无情,还是……稳妥为上。”

压力之下,凌云没有退缩,反而更加冷静。爆炸证明了压力的存在和威力,也暴露了材料的不足和设计的缺陷。

“问题不在方向,而在方法与材料。”他对惊魂未定的研究小组说道,“欲用此力,先须制之。知其性,方可驭其力。”

他调整了研究方向: 一、材料组:全力攻关耐压材料。尝试不同的铸铁配方、铸造工艺,设计小型耐压容器进行破坏性压力测试,寻找强度与韧性的平衡点。 二、结构组:研究压力容器的安全设计。设计减压阀、安全栓等初步的安全装置(理念先行,制造极难)。 三、理论组:继续基础测量,但转向更低压力、更安全的范围,深入研究汽压与温度的关系,积累数据。

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进程再次放缓,甚至看似陷入了僵局。蒸汽机似乎遥不可及。

但凌云并不急躁。他知道,这是必经的过程。每一次爆炸,每一次失败,都在加深对“火汽之力”的理解,都在逼迫着材料学和压力工程学的进步。

就在这似乎陷入停滞的时刻,转机却从一个意想不到的角落悄然来临。

这一日,那位负责研究密封材料的学徒,为了测试一种新型浸油皮革的密封性,需要对其施加均匀的压力。他设计了一个简单的杠杆装置,但总觉得压力不稳且难以量化。

苦恼之下,他突发奇想,找到了负责精密测量小组的同窗。测量小组的学徒看着那密封件,琢磨了半天,忽然道:“凌先生常言,欲测力,可转化为形变。你这密封件被压紧,厚度会变薄。若我能测出你压紧前后厚度的微小变化,再知道压杆的力臂比例,岂不就能反推出你施加的压力?”

这个想法让两人兴奋起来。他们立刻去找凌云。

凌云听完,眼中爆发出惊喜的光芒!力的测量!这是力学研究的基础,也是蒸汽机研发中至关重要的环节!(测量气缸内压力)

他立刻放下手头所有工作,全力支持这个偶然诞生的想法。

没有现成的测力计,他们就自己造! 利用“星火钢”制作一根弹性极好的簧片,固定一端,另一端施加力,测量其弯曲的程度(胡克定律的初步应用)。 他们精心打磨簧片,反复测试其弹性形变与受力之间的关系,并用那把他视若珍宝的“毫厘尺”雏形,艰难地测量着微小的形变量。 又利用杠杆原理,将待测的力放大或缩小,与簧片的形变进行比对。