Changing the paradigm: Simulation,now a method of first resort

Decades ago, simulation was famously characterized as a “method of last resort,” to which analysts should turn only “when all else fails.” In those intervening decades, the technologies supporting simulation—computing hardware, simulation‐modeling paradigms, simulation software, design‐and‐analysis methods—have all advanced dramatically. We offer an updated view that simulation is now a very appealing option for modeling and analysis. When applied properly, simulation can provide fully as much insight, with as much precision as desired, as can exact analytical methods that are based on more restrictive assumptions. The fundamental advantage of simulation is that it can tolerate far less restrictive modeling assumptions, leading to an underlying model that is more reflective of reality and thus more valid, leading to better decisions. Published 2015 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 62: 293–303, 2015     

高密度存储服务器高速链路设计与仿真

针对高密度存储服务器中高速链路结构复杂、信号速率高、链路长度长等特点,在高速链路PCIE3.0和SAS3.0设计过程中引入全面的信号完整性仿真。通过对高速印刷电路板设计中拓扑结构、材料类型、印刷电路板结构等关键项目进行仿真设计,获得成本最低、性能达标的最优方案;通过全链路有源仿真,预估系统性能,降低系统投产风险;通过系统实际信号测试,验证系统性能完全满足相应规范要求,仿真结果有效可靠。     

航空自组网中面向容错的中继节点速度控制

由于飞机节点的通信距离有限,航空自组网的网络拓扑高动态的变化会导致频繁的网络分割并严重影响网络上层应用的正常运行。为了保证飞机节点之间端到端的连通性不受影响,航空自组网必须具备容错性,即任意一个节点或链路失效后网络仍然连通。通常情况下飞机节点的运动不可控,因此可在网络中加入一定数量的中继节点,通过控制中继节点的运动速度来实现并维持航空自组网的容错性。提出了一种在线中继节点速度控制方法,该方法根据网络当前状态计算出中继节点的最佳运动方式,在保证网络容错的前提下使得中继节点在网络运行时间内所运动的总路程最短。仿真结果表明该中继节点速度控制方法在航空自组网的容错控制方面具有潜在的应用前景。     

基于粒子群优化算法的平流层飞艇总体设计

平流层飞艇总重最小化能一定程度上反映总费用最低的设计目标,满足有效载荷功率需求是飞艇总体设计的出发点和落脚点。本文在飞艇参数建模中引入了太阳电池曲面铺装模型以及昼夜能源闭环模型;以整艇重量最小为设计目标,以昼夜能源供需平衡、浮重平衡、推阻平衡三大平衡问题为约束条件,运用粒子群优化（PSO）算法对飞艇的外形尺寸参数进行优化设计;分析了有效载荷功率需求和功率密度对于飞艇总体设计结果的敏感性。分析结果表明：（1）飞艇总重随有效载荷功率线性增加;（2）飞艇总重随有效载荷功率密度增加而迅速减小,但变化率逐渐变小,飞艇总重趋于稳定。最后,能源系统仿真的结果表明了飞艇总体设计方法的有效性和设计结果的临界特性。     

CPU-GPU协同加速Kriging插值的负载均衡方法

Kriging插值算法被广泛应用于地学各领域,有着极其重要的现实意义,但在面对大规模输出网格及大量输入采样点时,不可避免地遇到了性能瓶颈。利用Open CL和Open MP在异构平台上实现了CPU与GPU协同加速普通Kriging插值。针对Kriging插值中采样点的不规则分布及CPU和GPU由于体系结构差异对其的不同适应性,提出一种基于不同设备间计算性能的差异和数据分布特点的负载均衡方法。试验结果表明,该方法能有效提高普通Kriging插值速度,同时还能节约存储空间和提高访存效率。     

拉伸-剪切耦合层合板优化设计及其应用

针对标准铺层拉伸-剪切耦合层合板耦合效应弱的缺点,提出利用优化法的自由铺层拉伸-剪切耦合层合板的设计方法。推导了只具有拉伸-剪切耦合效应的层合板应满足的条件。优化得到了7~14层的自由铺层拉伸-剪切耦合对称层合板。对比分析了自由与标准铺层拉伸-剪切耦合层合板的屈曲强度与稳定性。采用自由铺层拉伸-剪切耦合层合板设计了拉伸-扭转耦合结构。研究表明:自由铺层的拉伸-剪切耦合层合板的屈曲强度以及稳定性要显著弱于标准铺层层合板,但具有更强的耦合效应;随着层数的增加,自由铺层的拉伸-剪切耦合层合板的最大耦合效应逐渐减小。     

基于混料设计的快硬土壤固化材料配方优化

为探索普通硅酸盐水泥(P·O)、熟石灰(HL)、硅灰(SF)三元混料系统对固化土无侧限抗压强度的影响,综合极端顶点设计和均匀设计思想建立混料回归模型,得出了响应面图形,确定了三元混料系统的最佳配方。在该配方下,固化土7d实际抗压强度可以达到4.75MPa。通过交互作用分析揭示了混料因子间的作用规律:P·O与HL交互作用对固化土7d无侧限抗压强度影响极其显著,P·O与SF交互作用对固化土7d无侧限抗压强度影响显著。对比试验表明,该混料设计方案对提高固化土7d无侧限抗压强度有显著效果,对土壤固化剂配合比优化设计和固化土无侧限抗压强度预测具有指导意义。     

基于犯罪预防的高层住宅小区防卫设计策略探析

过快的城市化进程引发了包括住区犯罪在内的一系列城市问题。住宅小区的规划设计虽不是导致犯罪发生的直接原因,但其在设计上的缺陷却为犯罪的实施提供了一定的便利。高层住宅小区相比于多层住宅小区,在基于犯罪预防的防卫设计层面存在更为突出的问题。从现状入手,通过实地调研,分析了高层住宅小区在防卫设计上的难点,并从车行道路的规划、半公共领域的界定、单体设计的要点、绿化设计的布局等4个方面提出了防卫设计策略,为高层住宅小区的规划设计提供参考。     

反向设计方法在防空导弹中的应用研究

对反向设计方法在防空导弹中的应用进行初步探讨。重点讨论了导弹总体、气动以及动力系统之间的关系。针对国外典型防空导弹,建立了反向设计模型,结合弹道仿真研究了国外典型防空导弹的战技指标、关键技术以及发展趋势。     

基于灰色理论的地空导弹设计保障能力评估

设计保障能力是装备保障能力的重要组成部分.建立了某地空导弹武器系统的设计保障能力指标模型,为新装备的设计研制提供了保障性参数.提出了一种新的权值计算方法,通过实例建立该地空导弹武器系统的设计保障能力指标评价体系,应用灰色系统评估理论对其进行评估.实验结果表明该评估方法可行、实用.