摘要：异构架构逐渐成为高性能计算领域的主流架构,但相较于同构多核架构,其硬件结构及存储层次更为复杂,程序编写更为困难.先进的优化编译器可以协助程序开发人员实现更为高效的代码,降低程序开发复杂度.多面体编译模型通过抽象分析将程序抽象成空间多面体表示形式,能够将多种循环变换与硬件映射相结合,并面向特定体系结构生成相应的代码.设计实现了一个面向国产申威异构架构的并行代码自动生成系统,采用“源-源”编译模式,基于多面体编译模型实现.系统针对申威异构架构特点将程序计算过程进行硬件部署,同时实现数据传输与内存空间的自动管理.实验基于Polybench测试集中线性代数相关用例进行测试.结果表明,利用代码自动生成系统生成的异构并行代码能够在申威异构平台上正确运行,并能够有效发挥申威异构平台的性能,基于申威异构平台利用64线程加速计算的平均加速比达到了539.16倍.

摘要：针对传统试凑法并网LCL滤波器参数设计存在的步骤复杂、工程计算困难且参数性能优化较差等问题,在分析其数学模型的基础上,根据逆变器并网要求列出滤波器各参数的约束条件,提出了一种改进人工蜂群算法,通过引入罚函数进行约束并加入单纯形法改进蜂群算法的局部寻优能力,用来优化设计LCL滤波器参数。通过对MATLAB/Simulink设计实例的仿真,验证了该设计方法的有效性,为工程计算提供合理的设计依据。

摘要：随着高精度地震勘探的发展与应用,地震数据规模在飞速增长,大数据分布式存储系统(如Hadoop分布式文件系统(HDFS))虽然可以存储海量地震勘探数据,但面对单炮记录超过万道的大规模数据时,数据实时访问时间延迟较长,从而导致交互操作卡顿,影响操作流畅性,降低了工作效率。对比分析了在HDFS以及分布式内存存储系统Alluxio上地震数据的读取性能差异,利用Alluxio分布式内存的性能优势,在HDFS底层存储基础上,设计了一种面向地震数据交互分析场景的高效分布式缓存框架,可以有效降低大规模地震数据实时访问的时间延迟,进而提高交互分析工作效率。实际数据验证结果表明,该分布式缓存框架在大规模地震数据交互分析场景下,数据访问性能提升30%以上,具备实时性能优势,能够满足交互分析需求。

摘要：近年来冻土区实际桥梁结构的震害已经表明,冻土的存在会增加桥梁基础的土体侧向刚度,可能会使桥梁结构出现更为严重的地震损伤,然而目前缺乏关于地震作用下冻土桥梁结构的冻土-桩相互作用效应以及相应地震响应规律的研究。基于所提出的高效非线性数值模型来考虑地震作用下的冻土-桩基础相互作用效应,推导了冻土深度与地表温度的关系,给出了冻土层的p-y弹簧非线性数值模拟方法,并选择了多条地震实测记录,研究了地震作用下不同冻土深度对规则桥梁墩柱以及支座地震响应的影响规律。结果表明,本研究所采用的高效非线性数值模型较好地模拟了冻土下桥梁结构的抗震性能,且所建立的冻土p-y弹簧曲线具有很好的准确性。当峰值加速度(PGA)较小时,冻土对于桥墩墩底曲率的增幅达20%,而当PGA较大时,冻土可增加桥墩曲率响应(达185%),使桥墩更易进入屈服。当冻土深度较小(温度等于-5℃)时,支座位移有较大的增加,增加了地震作用下主梁的落梁风险,且冻土可使地震作用下结构体系的最不利部位发生转移。研究结果可为我国冻土桥梁结构的抗震性能与相应的抗震设计方法研究提供必要的理论基础与数据支持,这一基础性工作对于推动我国冻土区桥梁工程防灾减灾的发展与工程应用具有重要意义。

摘要：在给定的材料性能条件下,以耐压壳纤维体积分数和层合板厚度为设计变量,以结构质量最小为优化目标进行复合材料耐压壳的布局优化;以铺层参数作为优化变量,综合考虑结构的稳定性及其材料强度,实现了结构铺层方式的优化设计;通过协调各子系统优化结果,实现了适用于潜水器复合材料耐压壳结构/材料一体化的协同优化设计.结果表明:耐压壳结构质量较优化前的降幅为20.57%,临界失稳压力为30.78MPa,失效指数为0.675,优化结果达到预期效果.所提出的基于铺层参数的协同优化方法能够对复合材料耐压壳进行优化设计,解决了直接以铺层角作为设计变量的优化效率低的问题.

摘要：通过在Gleeble1500上试验机的热模拟压缩实验,分析了TC11合金的高温变形特性,进而,采用非线性回归方法建立了Kumar型的TC11合金的材料本构关系,并对该本构模型在热加工参数范围的延拓性进行了分析。结果表明,该模型具有较高的描述精度及良好的数值延拓性和稳定性。为了进一步验证该材料模型的工程实用性,将其应用于MARC/Autoforge3.1有限元商业软件,对TC11合金某型号涡轮盘的等温锻造工艺进行模拟式工艺设计。分析结果表明,该材料模型能够满足工程实用要求。

摘要：未来航空工业的发展,需要解决多学科综合设计的关键问题,为新型高性能飞行器的设计提供有力的设计方法和设计工具。DIPasda作为复杂外形设计的通用飞行器多学科优化设计平台,研制目的主要是提供一套新型通用、鲁棒、高效的优化设计架构,应用于通用飞行器工业设计环境,改善传统设计耗时低效的状况,提高新型飞行器设计的效率和精度。DIPasda平台系统包含了优化设计过程中所需用到的各类方法,主要包括数值优化算法、几何模型参数化方法、代理模型方法、高精度的学科分析工具等。通过详细介绍平台的系统架构、主要的功能模块、伴随优化设计和多目标优化设计流程,展现了DIPasda平台系统架构设计的灵活性和功能模块的完备性。最后通过优化算例展示了系统的综合优化设计能力。

摘要：传统枪械采用机械撞击原理实现射击功能。为实现枪械的智能化、信息化,防止误触发,对枪械机械结构进行机电化改造是必经之路,其中电路供电是首要解决的问题。采用感应击发原理,在套筒位置用微型直线电机替代击针部分,扣动扳机后线圈组件切割磁感应线产生电压实现手枪的电路供电。综合考虑手枪套筒内空间、线圈感应电压、钽电容充电时间,通过COMSOL Multiphysics电磁仿真得到活塞组件运动行程为14 mm时为最佳距离。

摘要：为解决高危污染环境中有毒气体分布的全方位安全检测,以制定现场修复工作的决策及保障现场工作人员安全,结合嵌入式系统和物联网(IoT)技术,设计了基于μC/OS-Ⅱ的移动式集成化有毒气体检测系统。系统对环境中诸如一氧化碳(CO)等多种有毒气体含量及采样点坐标进行实时检测,利用无线传输单元将数据上传至云平台以进一步分析。实验结果表明:本系统性能稳定、误差较小,检测数据浓度与实际数据浓度偏差均小于5%,系统集成化程度高,摆脱了固定检测的限制,利用移动平台搭载对高危污染现场气体分布进行全方位检测。

摘要：为了保证吕梁山小断面隧道爆破施工的安全和正常的隧道掘进施工速度,本次爆破设计根据吕梁山隧道复杂的工程地质条件,结合隧道围岩的稳固类型进行了爆破参数的分类设计,之后又进行了数码电子雷管的微差分段延时设计。结果表明,本次爆破参数设计达到了良好的爆破施工效果。