摘要：随着计算机技术的飞速发展，对大规模数据传输和处理效率的要求越来越高。直接存取存储(DMA)控制允许设备和存储器之间直接进行高速数据传输，有效提升了数据传输效率，因而得到广泛的研究。综述了基于不同总线架构的DMA控制器的研究进展。首先，在分析传统中央处理器(CPU)传输数据局限性的基础上，阐述了DMA控制器与总线结合的重要性。其次，重点探讨了基于高级微控制器总线架构(AMBA)和高速外设部件互连标准(PCIe)两种常用总线协议的DMA控制器的研究进展，从频率、传输速率、功耗等方面进行性能比较和分析总结，并在此基础上展望了未来基于这两种总线协议的DMA技术的发展方向。最后，介绍了基于其他总线协议的DMA控制器的研究进展，在分析其性能优势的基础上为新型DMA控制器设计提供新思路。

摘要：对瓷器文物显微气泡的分割,可以更加清晰地观察瓷器表面微观气泡的形态、数量以及分布规律,进而辅助文物专家进行瓷器碎片分类和文物鉴定等工作。但瓷器显微图像中气泡复杂多变,大小及分布不均匀,现有图像分割方法难以适应瓷器显微气泡特征。因此,该文提出一种基于卷积激活单元的网络AGUNet++,该网络重新设计密集跳跃连接,节点间采用Z字形连接方式,充分提取图像语义特征,防止信息丢失;同时,在卷积单元的密集跳跃连接处,结合注意力门控模块Attention Gate提出卷积激活单元CAU,增强与瓷器文物显微气泡分割任务相关的气泡区域学习,抑制不相关的区域;在训练过程中对每一层子网络的输出采用深度监督和交叉熵损失,有效增强瓷器文物显微气泡特征提取能力,细化分割结果。该方法在SD-saliency-900以及PRMI数据集上的实验结果表明,与经典图像分割网络相比,AGUNet++在MIoU、Precision、Recall和F1分数中均有一定的提升,表现出更好的分割效果。

摘要：设计出一种工作在可见光波段宽入射角度范围具有高消光比的金属偏振分束光栅。采用等效介质理论对金属偏振分束光栅原理进行定性分析,利用严格耦合波理论和时域有限差分法对金属Al光栅进行数值仿真并详细分析了结构参数中周期、高度以及光波长和入射角度等参数对偏振特性的影响。结果表明:当Al光栅占空比为0.5,周期为0.15μm,光栅脊高度为0.15μm时,在0.4~0.7μm波段和45°±10°入射角范围内,该金属偏振光栅对TM波高透射,对TE波高反射,光栅透射消光比平均35 dB,反射消光比平均12 dB,最后对制作的金属偏振光栅进行消光比测量,验证了设计结果的正确性。该研究结果对设计和制备高衍射效率、高消光比、宽波段宽入射角度范围的偏振分束器具有较好的实践指导价值。

摘要：在多平面全息图的设计过程中,为了减小各平面之间的相互串扰,本文提出了一种改进的加权迭代多平面全息图生成方法,使用权值约束来减少各平面之间的相互影响,从而提高多平面全息显示的质量。通过对全息图的约束控制,可以使各平面的目标强度分布更均匀,并且在不降低计算速度的前提下,该方法相比于未进行约束控制时相当或具有更高的重建质量。为了验证结果,使用了相同和不同的目标图像,对6个离散平面的多平面全息图进行了数值模拟与实验验证。本文为高质量的多平面全息显示提供了一种新方法。

摘要：针对液晶空间光调制器(LC-SLM)全息再现结果受零级衍射光斑和本身黑栅效应影响,导致再现像光能利用率低和均匀性较差的问题,本文提出一种利用数字闪耀光栅对再现像进行偏离并结合全息再现域模型的相位补偿法,有效提高了再现像的均匀性。其主要原理为:在设计的相位全息图上加载一定周期的数字闪耀光栅后,根据再现区域的光强分布情况反推出补偿量,并将其和原物光波进行合成,重新计算相位全息图实现对再现结果的调整,在避免了零级衍射光斑影响的同时,提高了全息像的再现效果。通过对相位补偿量进行优化计算和仿真验证,并搭建全息再现光路,将补偿计算后的相位加载到空间光调制器(SLM)上进行再现实验验证和测试,实验结果表明,补偿后的再现像均匀性提高为原来的2倍,且光能利用率也有一定的提高。研究结果表明,本文所提出的再现域模型相位补偿法能有效提高SLM全息再现像的均匀性和光能利用率。因此该方法对基于SLM的全息再现或光场调控质量的提高具有一定的应用价值。

摘要：相对于传统的二元合金,多主元高熵合金(HEAs)通常由五种及以上元素组成,呈现出结构晶格畸变、原子缓慢扩散及组织高稳定性等特征。高熵合金作为材料研究领域的一种新型合金,极易获得热稳定性很高的固溶相和纳米结构,甚至可得到非晶相,其综合性能明显优于传统合金,因此,高熵合金具有很高的学术研究价值和工业应用潜力。材料的成分和组织决定了材料最终的性能,多主元成分设计使得高熵合金相组成较为复杂,如何通过理论计算相形成规律,从而准确地预测出给定成分高熵合金的相组成,对高熵合金材料设计至关重要。研究发现混合焓H_(mix)可对高熵合金中的相组成进行确定,但简单的混合焓参数已经不能满足多主元高熵合金相预测的准确性,更多参数在高熵合金发展进程中被提出。研究发现,原子半径差δ_r及熵/焓Ω(T_A)等参数可预测出高熵合金中的固溶体(SS)相和金属间化合物(IM)相,却无法预测固溶体的具体类型。然而,K_1^(Cr)(T_A)参数的补充提高了给定热处理温度下相预测的准确性,且热处理后SS相形成域的参数值变小,这表明IM相在热处理后形成了另一种相且影响了参数值;价电子浓度VEC判据可预测FCC、BCC型高熵合金的固溶体类型,但不适用于所有的高熵合金;电负性差ΔX可对大部分高熵合金(除含大量Al之外)的拓扑闭合相稳定性进行预测,且ΔX>0.133时可预测出高熵合金中有拓朴闭合稳定相存在。为了更全面准确地预测高熵合金相组成,有学者提出了较为完善的CALPHAD计算机热力学相图预测模型,由于FCC比BCC结构的动力学效应大,采用CALPHAD方法预测FCC相组成精确性较差,但对BCC相的预测十分精确。而分子轨道理论仅用一个参数Md(合金化过渡金属d轨道的平均能级),就可以预测以镍基、钴基和铁基合金为基础高熵合金中固溶体与过渡金属所形成的TCP/GCP相。本文在传统合金相形成规律的基础上,通过对现有高熵合金相形成理论进行研究,阐明了高熵合金的相结构模型;总结出固溶体与金属间化合物,面心立方FCC、体心立方BCC和密排六方HCP结构的高熵合金,以及固溶体与第二相形成规律的理论预测模型;分析所有理论预测模型的优缺点,最终总结出一套较为完整的高熵合金相组成的预测流程,有利于初学者进行高熵合金的成分设计。

摘要：为了解决传统成像系统存在的大视场与高分辨率不可兼得的问题,设计了大视场曲面仿生复眼光学系统。首先,针对所采用的间隔型圆周分层微透镜阵列排布方式,建立了一种曲面仿生复眼光学系统成像原理数学模型;再使用微透镜阵列与转像系统相结合的成像方案解决了微透镜阵列所成的曲面像与平面探测器不匹配的问题;并使用光学设计软件对该系统进行仿真分析及公差分析。设计得到的曲面仿生复眼光学系统总视场为152°,组合系统的焦距为61.14 mm,角分辨率为2.304″,系统总长为16.39 mm。相对传统的大视场成像系统而言,此曲面仿生复眼成像系统的畸变更小、分辨率更高。

摘要：对TA1/Cu/X65三层复合板(复层TA1厚2 mm,中间层Cu厚1 mm,基层X65管线钢厚12 mm)进行了钨极氩弧焊(TIG)对接焊,设计并制备了过渡层焊接材料Cu-Ag-Mo-Nb药芯焊丝,从而对焊接接头性能进行有效冶金调控。通过SEM、EDS、XRD、TEM对接头组织特征、界面元素分布进行了分析鉴定,通过拉伸和显微硬度实验测试了接头的力学性能。结果表明,焊缝各层填充金属之间冶金结合良好,且有明显的熔合线和过渡带,其中,在Ti焊缝和过渡层焊缝之间存在宽度大约为150μm的Ti-Cu冶金反应区,过渡层焊缝和钢焊缝之间的组织主要是铁基固溶体和铜基固溶体。中间Cu夹层和Cu-Ag-Mo-Nb药芯焊丝的使用,抑制了Ti-Fe硬脆金属间化合物的产生,形成了塑性相对较好的铜基固溶体和Ti-Cu、Ti-Ag等金属间化合物。接头的平均抗拉强度为507 MPa,主要由X65层贡献。焊缝硬度在各过渡界面处均发生突变,其中在Cu-Ag-Mo-Nb、ERTi-1焊缝处硬度可高达447和507 HV_(100),对接头塑韧性有很大影响。

摘要：多孔材料作为吸声材料可降低噪音污染对人们生活、工作、学习的危害,如何设计吸声性能更加优异的多孔吸声材料成为研究者们日益关注的问题。而仿真模拟技术可以在理论上得到性能最优的多孔吸声材料的结构参数,有效地为设计性能优异的多孔吸声材料提供理论依据和减少不必要的实验过程。由于仿真模拟技术存在多样化,选择合适的仿真模拟技术预测多孔吸声材料吸声系数极其重要。近年来,各种仿真模拟技术被广泛应用于多孔吸声材料吸声系数的预测,但尚无各种仿真模拟技术预测效果优劣性的系统比较。本文主要探讨了四种非线性神经网络预测多孔吸声材料吸声系数的方法。就预测过程及结果来说,径向基函数神经网络所需的样本数量更少,预测精度也较高。优化算法在理论上可以解决其他神经网络所需样本数量大的问题,具体的做法是在建立神经网络模型之前,利用优化算法对少量的样本集进行处理得到最佳的训练样本和测试样本,然后代入神经网络模型中进行模拟预测。另外,探讨了三种经典理论模型经验公式计算多孔吸声材料吸声系数的方法,其中Johnson-Champoux-Allard模型误差较小。虽然Johnson-Champoux-Allard模型是一种五参数模型经验公式,但影响多孔吸声材料吸声系数的影响因素众多,不止五种。量纲分析是建立数学模型的重要方法之一,通过量纲化可以将复杂的数学物理问题转化为精确的数学模型公式。因此,可以通过量纲分析的方法建立所有影响因素与多孔吸声材料吸声系数之间的关系式,从而使通过模型公式计算得到的吸声系数误差更小。本文还探讨了二维和三维等效模型模拟仿真多孔吸声材料各项性能的方法。相比于二维模型,三维模型虽然建模过程复杂,但能够更加直观准确地对材料的各项性能进行模拟仿真,并且材料的三维建模数据可为后续的生产制备提供依据。本文简要介绍了吸声材料的分类及其原理,分别对三种方法中的九种仿真模拟技术进行了介绍,并总结了每种方法中性能最优的技术,以期为模拟仿真技术在多孔吸声材料吸声系数的预测提供参考。

摘要：针对渭河流域(陕西段)面临的水量、水质问题,本文依据最严格水资源管理制度,以用水总量、用水效率和限制纳污"三条红线"为控制目标,统筹考虑跨流域调水与河道内外不同用水需求等,绘制了渭河流域水量水质联合调控节点图,引入改进型一维河流稳态水质模型,建立了基于"三条红线"的水量水质耦合调控模型,构建了水资源配置方案集,并对模型求解.计算结果表明,2020水平年,不同方案下渭河流域各断面生态需水保证率均符合设计要求;在考虑用水效率红线指标以及引汉济渭调水方案下,流域缺水量达到最小;考虑限制纳污指标时,需大力削减污染物入河量才可满足水功能区限制纳污要求.研究成果可为渭河流域实施最严格水资源管理提供理论支撑与科学依据.