GPU异构系统中的存储层次和负载均衡策略研究

GPU体系结构的革新和相应开发平台的发展使得GPU广泛地应用于科学计算领域.通过深入地分析GPU体系结构和存储层次的优缺点以及GPU上的关键性能特征,阐明了GPU体系结构、编程模型和存储层次之间的关系.针对GPU异构系统上的应用映射提出三种基本负载均衡优化策略:预取、流化、任务划分.试验结果揭示了不同的优化因子与优化效率之间的具体关联.     

基于动量流量法对喷水推进系统推力的CFD计算

采用结构化网格与非结构化网格相结合的方式划分了喷水推进系统的流场区域,采用稳态多参考系方法进行了数值计算。在此基础上,定义并求解一用户自定义标量函数标记整个流场,并根据标记结果将被喷水推进器吸入的流体与其它流体区分开。在后处理过程采用标量函数的等值面来确定喷水推进系统控制体上的流管分界面和进流面。利用数值计算所得的速度场对喷水推进系统喷口和进流面上的动量流量变化率进行计算,间接地得到喷水推进系统的推力。计算结果表明,采用CFD手段计算和分析喷水推进系统包括推力在内的各项性能指标是可行的。     

采用优化加点Kriging模型的助推火箭残骸安全区预示方法

建立火箭及其分离残骸弹道计算动力学模型,并采用四元数方法对姿态角解算进行处理。提出基于优化加点Kriging模型的安全区预示方法,结合Monte Carlo和Kriging代理模型的特点,给出安全区预示流程。以某型助推火箭残骸安全区计算为例,对提出的安全区预示方法进行仿真验证。仿真结果表明,提出的基于优化加点Kriging模型安全区预示方法与Monte Carlo方法相比,在不损失计算精度的前提下,具有更高的计算效率,满足快速迭代的工程需求;相比传统极限偏差叠加方法,可显著降低安全区覆盖面积,具有较强的工程应用价值。     

反舰导弹红外辐射特性研究

从舰载红外警戒系统的实际需要出发,针对海空背景下低空来袭反舰导弹目标,深入研究导弹的红外辐射特征,并建立其红外辐射简化模型.通过导弹尾喷管、尾喷焰及蒙皮的气动加热3个导弹主要辐射源,计算某型反舰导弹在长波段(红外警戒系统主要工作波段)的红外辐射强度,并针对计算结果进行了相关分析.     

螺旋桨激励水下艇体振动的试验及数值研究

为考虑螺旋桨真实激励特性,在循环水槽中开展艇尾伴流场中螺旋桨诱导艇尾脉动压力及螺旋桨激励水下艇体振动响应的测量试验。试验结果表明:脉动压力幅值在叶频处最大,且随螺旋桨负载增加而增大,随与螺旋桨之间距离的增大而减小,四叶桨脉动压力在尾翼后的高伴流区幅值较大,五叶桨则在尾翼之间的低伴流区幅值较大；大部分测点的振动响应幅值随螺旋桨负载增加而增大,但也存在叶频处幅值较小和未随负载增加而增大的情况；五叶桨激励引起的侧向振动较四叶桨有所增强而轴向振动有所减弱；特定谱峰频率处振动响应幅值呈一阶弯曲振型,其频率范围与有限元计算结果较为一致。综合采用计算流体动力学、有限元和模态叠加法建立螺旋桨激励水下艇体振动响应的数值计算方法,通过计算与试验结果的对比发现,该方法的计算结果与试验结果吻合较好,相比于采用单位简谐激励的谐响应分析方法更加接近真实情况。     

遗传算法在武警勤务中的应用研究

遗传算法是一种新的全局优化仿生算法。介绍了遗传算法的编码方法、选择算子、交叉算子和变异算子 ,以及适应度函数的设计 ,结合武警部队勤务的特点 ,探讨遗传算法在武警勤务中的应用。并以遗传算法在军事 (行军 )路线优化选择和智能排课系统中的应用为例 ,对遗传算法的建模等进行了探讨     

高频地波雷达作战效能评估方法研究

根据高频地波雷达的特点和作战任务,采用层次分析法,从探测能力、情报质量和生存能力三个指标层给出了高频地波雷达作战效能评估的层次结构体系,并确定了各效能指标及相对权重的计算方法,最后得出了高频地波雷达作战效能评估的定量分析方法,为该雷达的作战使用提供了辅助决策的依据.     

用于仿真与模拟离散事件的同步并行环境

美国国防部仿真界正努力推动仿真框架的应用,以达到降低费用、促进各不同学科仿真的可伸缩性、可移植性、互操作性的目的。为支持“学科交叉”(interdisciplinary)方法,仿真框架必须提供的服务应有:高级时间管理、数据时间标记、可重复时间/事件同步、共享存储体系通信、仿真期间动态地加减模型等。支持这些仿真服务的方法必须用一个支持高性能计算(HPC)的现存框架来集成仿真体系。本文介绍的一种方法是将SPEEDES(SynchronousParallelEnvironmentforEmulationandDiscreteEventSimulation),即“用于仿真与模拟离散事件的同步并行环境”的建模框架融入JMASS体系。这一基本方法就是以SPEEDES分布式仿真管理服务(DSMS)和SPEEDES建模框架(SMF)为基础,将SPEEDES仿真引擎与JMASS结合,为JMASS应用程序接口(API)建立一个接口库。使用SPEEDES后,要求支持复杂仿真的HPC服务将会顺理成章。另外,有些特性,诸如代码生成、模型互操作性、支持多种建模等也将得以实现。最后集成的框架将允许JMASS仿真在各种并行和分布式高性能计算机(包含MPP)及计算环境中执行。由此,现行JMASS系统的可移植性和可伸缩性得以扩展。     

弹塑性流体计算中的一种实现方法

针对弹塑性流体计算问题，在ALE方法基础上提出了一种数值模拟的实现途径，主要包括含弹塑性的流体力学数学模型的建立，滑移面处理的方法，网格生成等，最后给出计算结果。