高精度CFD程序的内外子区域划分异构并行算法

对计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)程序CNS提出一种Offload模式下对任务内外子区域划分的异构并行算法,结合结构化网格下有限差分计算和四阶龙格-库塔方法的特点,引入ghost网格点区域,设计了一种ghost区域收缩计算策略,显著降低了异构计算资源之间的数据传输开销,负载均衡时CPU端的计算与MPI通信完全和加速器端的计算重叠,提高了异构协同并行性。推导了保证计算正确性的ghost区域的参数,分析了负载均衡的条件。在"CPU(Intel Haswell Xeon E5-2670 12 cores×2)+加速器(Xeon Phi 7120A×2)"的服务器上测得该算法较直接将任务子块整体迁至加速器端计算的异构算法性能平均提升至5.9倍,较MPI/OpenMP两级并行算法使用24个纯CPU核的性能,该算法使用单加速器时加速至1.27倍,使用双加速器加速至1.45倍。讨论和分析了性能瓶颈与存在的问题。     

用于电压岛式功耗管理的无运放结构高精度电流采样电路

电压岛式的功耗管理在大规模SoC芯片中的应用越来越广泛,由于负载电流是反映功耗最直接的物理量,因此对负载电流的实时、精确采样是对功耗进行精确管理和控制的基础,而低压大电流又是当前大规模芯片的基本特征.在分析了几种常用的电流采样技术的基础之上,提出了一种基于电流镜采样的高精度的电流采样方案,适合于低电源电压供电,并且不需要使用运算放大器,结构简单.基于0.18μm CMOS工艺实现了该电流采样电路,各种条件下的版图模拟结果表明,对于60～1300mA的负载,该电路的采样精度最高可达99.1%,并且自身功耗不超过4mW.利用该电流采样电路,可以对负载电流进行实时有效的高精度侦测,用以作为功耗管理的依据.     

雷诺数随高度的变化对远程弹箭射程的影响

研究了雷诺数在0 km～80 km高度范围内随高度的变化,计算分析了由于雷诺数随高度的变化而引起的阻力系数的变化,然后,以某型远程火箭为对象对弹道进行了对比计算.计算结果表明,雷诺数随着高度的增加下降明显,阻力系数随着高度的增加而变大,雷诺数随高度的变化对射程的影响较大.研究结果说明,对于远射程大弹道高的弹箭飞行,雷诺数随高度的变化不容忽视.     

在建高层建筑火灾隐患及预防对策

从在建高层建筑的建筑特点、火灾特点等方面的因素入手，结合近期发生的在建高层建筑火灾情况，分析在建高层建筑存在的火灾隐患，提出笔者对在建高层建筑火灾预防扑救的一些看法。     

基于MATLAB的FIR数字滤波器典型设计

就MATLAB在数字信号处理方面的应用作了一些研究,主要研究在MATLAB环境下FIR数字滤波器的典型设计方法:窗口法.列举具体实例比较了 Hanning窗、Hamming窗、Blackman窗、Kaiser窗各自的频率响应曲线.应用MATLAB信号处理工具箱及其扩展函数,使得如何在数字信号处理过程中较复杂的数字滤波器设计问题得以解决,用MATLAB进行仿真设计,已成为实现FIR数字滤波器设计必不可少的实用技术.     

基于高速电弧喷涂的材料制备与成形一体化技术

材料制备与成形一体化技术是装备再制造关键技术之一。对于一些难以合成及加工成形的材料,采用高速电弧喷涂粉芯丝材的方法,通过喷涂弧区的快速、动态冶金过程,同步实现新材料的合成与成形,即在再制造快速成形过程中实现新材料的合成与制备。这一技术一方面可通过新材料设计,制备出赋予零件防腐蚀、耐磨损、耐高温等性能的涂层体系,另一方面它突破了热喷涂技术只能制备薄涂层传统观念,在开展制造零件用的快速成形材料方面也具有良好的研究空间。基于高速电弧喷涂的材料制备与成形一体化技术在舰船钢结构长效防腐、电站锅炉管道防护、装备零件成形制造与再制造等领域具有良好的应用前景。     

飞秒激光脉冲测量原理与数值模拟分析方法

飞秒fs(1fs=10~(-15)s)激光脉冲测量是飞秒激光技术中非常重要的研究内容,由于测量的复杂性,操作上一般是实际测量与数值模拟结合进行,因而非常注重测量的方法性,但在实际测量中,许多测量者只注重单一方法的使用,最终往往很难达到理想的结果。为此,在对自相关测量法原理作简要介绍的基础上,着重阐述了近年发展起来的基于其上的光学频率光栅开关法(FROG)和自参考光谱位相相干电场重建法(SPIDER)的原理,及其数值模拟分析方法,以给实际测量者提供一个较全面的方法参考选择。     

核电磁脉冲对单片机系统的辐照效应研究

核爆炸产生的电磁脉冲的“杀伤”范围极广,它可使距离爆心投影点几千公里的电气设备、电子装备和系统的工作失灵甚至破坏。为了研究它对单片机的各种效应,利用GTEM室产生的模拟核电磁脉冲,对单片机系统进行了辐照效应实验。实验表明,单片机系统在核电磁脉冲作用下,会出现“死机”、重启动、控制状态的改变、通讯错误和外部RAM内容改变以及数据采集误差增大等现象。在实验基础上,研究了单片机系统的各种效应产生的原因。     

美军舰艇编队远洋作战油料保障现状分析

舰艇编队远洋作战油料保障是远洋作战后装保障的重要组成部分。针对美军舰艇编队远洋作战油料保障现状,梳理了其理论研究、保障模式、基地建设和装备发展情况,总结了其对我军建设的启示。     

交互式Pareto前沿可视化决策

针对现有高维多目标可视化技术不能有效显示决策偏好信息这一难题,提出一种基于径向轴图的交互式Pareto前沿可视化决策方法。进行标准化适应度函数处理,消除量纲差距;根据交互更新的轴向量矩阵建立最小二乘问题模型,通过Moore-Penrose广义逆矩阵方法求解投影点,从而获得Pareto前沿分布图。该方法能够有效显示目标各维度信息,直观呈现决策偏好,动态表现目标性能趋势。通过实验与传统可视化技术对比分析,验证了该方法的有效性和实用性。