面向图计算应用的处理器访存通路优化设计与实现

针对图计算应用的访存特点,提出并实现一种支持高并发、乱序和异步访存的高并发访存模块(High Concurrency and high Performance Fetcher, HCPF)。通过软-硬件协同的设计方法,HCPF可同时处理192条共8种类型的内存访问请求,且访存粒度可由用户定义,满足图计算应用对海量低延迟细粒度数据访问的需求。同时,HCPF扩展了基于内存语义的跨计算节点定制互连技术,支持远程内存的细粒度直接访问,为后续实现分布式图计算框架提供技术基础。结合上述两个核心研究内容,基于流水线RISC-V处理器核,设计并实现了可支持HCPF的RISC-V片上系统(System-on-Chip,SoC)架构,搭建基于FPGA的原型验证平台,并使用自研测试程序对HCPF进行初步性能评测。实验结果表明,HCPF相比原有访存通路,最高可将基于数组和随机地址的两种随机内存访问性能分别提升至3.5倍和2.7倍。远程内存直接访问4 Byte数据的延时仅为1.63μs。     

复合固体推进剂等效力学性能VCFEM细观预示方法

根据固体推进剂的细观结构特征,采用等圆最优装载方式生成代表性体积单元(Representative Volume Element,RVE)模型,并结合Voronoi单元有限元方法(Voronoi Cell Finite Element Method,VCFEM)和均匀化方法,发展了一种可预示固体推进剂等效力学性能的数值分析方法,从而得到体分比和组分材料对等效模量和等效泊松比的影响规律。为证明该方法的有效性,设计一个对称数值模型,通过对该方法和传统有限元方法的节点位移结果的比较,发现两者之间的相对误差小于5%,且VCFEM用少量单元就完成了分析,提高了计算效率。通过对不同细观结构下推进剂RVE模型的计算,发现随着夹杂体分比的增大,夹杂的颗粒增强效应越明显,基体材料的变化比夹杂材料对等效力学性能有着更加显著的影响。     

计算流体动力学在隧道安全中的应用

总结分析了近年国内外重大隧道火灾事故,简述了隧道火灾的特点、危害性及其烟气控制方法,回顾了国内外对隧道火灾的研究现状。着重介绍了计算流体动力学（CFD）在隧道通风安全中的应用。同时总结了国内外在研究隧道火灾方面应用CFD模拟所作的一些基本工作,并描述近来在隧道安全工程的一些典型应用。     

某型38mm动能布袋弹设计

在对现有非致命防暴弹的缺陷及动能布袋弹的优势进行深入分析的基础上,提出了38mm动能布袋弹研制的必要性。设计的新型弹丸和弹托,能获得较高弹丸出口速度和精度,利用防暴弹低伸弹道方程计算了弹丸各点的速度和比动能,计算结果与实验测速基本相符,证实了方程指导设计的可行性。其中所采用的一些关键技术、设计思想和计算公式对其他非致命弹种的设计,有一定的指导意义。     

不同电流波形下永磁推进电机电磁转矩的时步有限元计算

以12相永磁推进实验样机为研究对象,介绍了其结构特点及运行控制模式,建立了该电机的时步有限元仿真系统.采用有限元法对正弦波、方波、梯形泼电流波形下的永磁推进电机电磁转矩进行了数值计算,给出了不同电流下的功角特性曲线.研究结果表明,对于电枢反应较强的12相永磁推进电机,在通常功角范围内通入正弦波电流可产生较大电磁转矩.     

任意形状通电线圈磁场的计算

将任意形状的通电线圈的磁场看作是多段通电直导线磁场之和,列出了一般和特殊情况下通电直导线磁场计算公式;将所有公式归结为两类积分,并编写了相关计算程序软件.实践证明,该方法计算量较小,精度高,适用性强,适用于具有复杂形式和姑构的线圈磁场计算.     

炮闩闩体击针孔强度仿真计算与结构改进

从击针和闩体的装配结构关系入手,在闩体击针室受力分析的基础上,进行了闩体有限元分析,得到了击针室两个不同部位受力时闩体击针孔处的应力和应变情况,从而提出解决闩体镜面击针孔产生凸出或裂纹问题的可行方案。     

基于事例推理的装备软件成本估算研究

采用基于事例推理的估算方法可以很好地解决传统经验函数估算软件成本时的局限性。讨论了装备软件成本估算和基于事例推理研究的特点,从总体上描述了基于事例推理装备软件成本估算系统结构和实现流程,阐述了主要的研究内容,包括影响软件成本因素、系统的事例表示方法以及相似度的基本算法及事例的改写,并通过实例验证了事例推理在装备软件成本估算实践中的具体应用。     

基于有限元分析的金属套／陶瓷柱外伸式过盈连接应力分布规律

以45^#金属套和氮化硅陶瓷柱为研究对象,采用有限元法分析了不同过盈量下金属套／陶瓷柱外伸式过盈连接的应力分布规律。结果表明：陶瓷柱在接触边缘均存在明显的边缘效应,轴向应力梯度较大;金属套在接触边缘内侧存在显著的应力集中,其值远大于对应位置陶瓷柱的压应力,易于导致陶瓷材料破坏。采用热胀法进行了试验验证,过盈连接试样均在12h内发生自然断裂,较好地验证了有限元分析结果。     

不设横向加劲板箱形柱钢框架中节点有限元分析

为了更好地了解不设横向加劲板箱形柱钢框架中节点的实际受力状态和破坏特征,建立了该节点的ANSYS有限元模型,对钢框架梁、柱翼缘板的受力、变形等进行了有限元分析,研究了该节点的破坏现象,分析了钢梁翼缘与箱形柱翼缘板域的应力分布。最后,将3个试件的试验分析和有限元分析进行了比较,以期对此类节点的分析和研究提供参考。