分裂合并算法的优化及并行化方案

研究了分裂合并算法的优化方法,并提出相应的并行化方案.修改了图像在区域合并阶段中原有的最佳合并原则,增加了满足合并条件的相邻区域的匹配率,减少算法迭代次数.为解决合并阶段的负载不平衡提出了一种新方法;同时针对分裂阶段的负载不平衡,提出了一种新的分裂合并算法并行方案,并分析了两种并行方案在负载平衡,通信复杂度及可扩展性的差异.实验结果表明,对分裂合并算法的优化能有效提高算法的效率,其并行化方案切实可行.     

作业可分割的数据采集系统

随着网络规模的增长和ＩＰｖ６协议的发展,用户增强对大规模网络系统进行数据信息的采集和监控的需求．现有网络性能管理系统主要采用一个工作节点进行网元性能数据采集,获取大量小任务后通过ＳＮＭＰ协议直接执行,出现响应时间长、网络带宽占用大的问题．针对此问题,在兼容ＩＰｖ４／ＩＰｖ６的网络环境中,提出了作业可分割的数据采集系统:系统采用集群模式克服单节点执行效率瓶颈,并针对大量小作业,采用基于采集节点动态反馈负载权重,通过负载权重分析当前不同采集机的任务执行能力,进行任务的重组、封装成新的任务,并将新任务发送到相应的采集节点上．实验结果证明,改进的数据采集系统能够提高作业流的处理能力,降低响应时间,减少对网络带宽的占用．     

逆变式高频窄脉冲微弧氧化电源的设计

为增强微弧氧化过程中电弧的可控性,从脉冲能量控制角度,设计了一种逆变式高频窄脉冲微弧氧化电源.该电源在传统的两级逆变电路结构基础上,增加了阻抗匹配电路,实现了变极性模式下回路及负载中能量的快速释放与存储.文中还详述了实现多种模式输出的协同控制策略及对应的电路工作模式,分析了电源的负载特性,并通过仿真和实验波形验证了该负载特性等效模型的有效性.实验结果表明,通过提高电源输出脉冲频率(最高20 k Hz)及减小脉冲宽度(最窄20μs),可实现对脉冲能量的精密控制和提高系统的能量利用率;高频窄脉冲处理模式获得的膜层表面孔隙率和表面粗糙度更低.     

液压蓄能器隔膜在动荷载下应力响应研究

应用有限元方法建立了液压蓄能器橡胶隔膜动荷载作用下的有限元模型.将蓄能器隔膜与钢壁封闭的曲面作为控制面,通过坐标在控制面内积分得到氮气腔的控制体积.控制体积内根据理想气体热力学方程可得氮气压力.假定橡胶为不可压缩、各向同性材料,选用Ogden超弹本构模型作为橡胶材料模型,并通过单轴拉伸试验确定了材料模型的参数.通过计算得出了蓄能器橡胶隔膜在氮气压力及油压的动荷载冲击下的变形和应力响应.从结果中分析出导致橡胶隔膜发生破坏的原因,对原橡胶隔膜的形状和尺寸进行了修改,并通过计算验证得出了满足材料强度的橡胶隔膜模型.     

高温浇注环境下钢桥面温度场及温度变形效应分析

采用数值模拟的方法研究浇注式沥青混凝土摊铺时钢桥面摊铺温度场及温度变形效应.建立钢箱梁温度场模型,对浇注式沥青混凝土摊铺过程中钢桥面温度场分布规律进行了数值模拟,拟合出最不利温度荷载公式.根据时空等效原理建立考虑施工过程的温度荷载公式,计算钢桥面板的局部温度变形,并分析其对铺装效果的影响.研究结果表明,摊铺10 min后钢板局部迅速升温至120℃,并在17 min后达到最大温度123℃,此阶段摊铺温度对钢板结构的影响较大;摊铺区域钢板会产生局部温度变形,最大竖向变形达到7.5 mm,使摊铺层局部厚度有偏差,模拟值接近1 mm.     

沥青混合料抗车辙性能试验对比分析

为了确定用于沥青混合料高温性能设计的最优试验方法和评价指标,分别采用动态模量试验、间接拉伸强度试验、车辙试验和单轴重复荷载试验对9种沥青混合料的抗车辙性能进行测试,通过统计学方法对比分析了不同试验方法的合理性.试验结果表明:动态模量试验和高温间接拉伸强度试验不能准确地评价混合料的抗车辙性能;车辙试验仅适用于区分不同新拌沥青混合料抗车辙性能的优劣,是否适用于评价再生混合料尚存疑问;重复荷载试验具有更好的区分度和合理性,并可得到材料的基本力学参数;将基于重复荷载试验的流变次数指数作为抗车辙性能评价指标更为准确;在评价新拌沥青混合料时车辙试验和重复荷载试验结果具有良好的相关性,但是该关系并不能拓展到再生混合料中.     

齿轮热胶合承载能力数值计算方法研究

建立了时域内高速重载齿轮系统热平衡状态分析模型,推导了齿面温升公式,通过数值计算方法得到了接触点温度随时间的变化规律以及闪温沿啮合线的分布规律. 建立了符合实际工况的热弹流理论分析模型,将本体温度作为初始温度进行求解,以界面最高温升作为接触点闪温,得到了接触点的温度场、闪温以及沿啮合线的闪温分布,获得了沿啮合线的膜厚比,最后综合比较分析了Blok理论和热弹流理论. 结果表明:文中两种数值方法所求闪温与Blok闪温十分接近,热弹流法从理论上来讲更符合实际情况. 热弹流计算结果可以同时得到齿面闪温和油膜厚度等参数,为热胶合强度设计和校核提供更多的信息.      

瑶湖流域非点源氮、磷负荷估算及其控制对策

利用ArcGIS10.0软件,划分了瑶湖流域的范围,并提取了土地利用类型及其面积,在流域调查的基础上,参考国内外相关研究方法,按照农村与城镇生活污染(A类污染)、畜禽养殖污染(B类污染)、村镇与农业径流污染(C类污染)和水产养殖污染(D类污染)等4种污染来源,估算了瑶湖流域的非点源氮、磷污染负荷。结果表明:入湖氮、磷总负荷分别为346.3 t/a和102.8 t/a;B类污染是氮和磷污染的主要来源,其污染负荷占总负荷的比例分别为73.1%和85.3%;南昌县对B类污染的TN和TP贡献率大于青山湖区;南昌县对A类污染的TN和TP贡献率稍小于青山湖区;对于C类污染,TN贡献率大小为:水田村镇水浇地,TP贡献率大小为:村镇水田水浇地。在此分析基础上,提出了非点源N、P污染负荷控制对策。这为瑶湖流域水污染控制提供了理论依据和数据支撑,同时也为政府制定区域社会经济发展规划提供了决策依据。     

鄱阳湖滨湖区污染控制区划与防治对策研究

实行分区污染控制与管理是开展鄱阳湖滨湖区污染综合防治的有效措施。基于鄱阳湖滨湖区主要污染物来源分析和污染控制区划原则,对鄱阳湖滨湖区的污染控制区划进行了探讨,在各类型污染源分区叠加基础上,确定滨湖区污染控制区划,并根据各分区污染负荷特征提出了相应的分区控制措施。结果表明,鄱阳湖滨湖区主要污染物氮、磷、CODCr和氨氮主要来源于畜禽养殖和城镇生活污染。依据各类型污染源影响,可将鄱阳湖滨湖区划分为工业与生活污染控制区、农业养殖污染控制区和农业种植面源综合整治区。并将各区进一步细分为重点控制区和一般控制区。针对各区污染特征提出了相应的污染控制对策,以期为鄱阳湖滨湖区污染防治工作提供帮助。     

轻型门式刚架结构的等效静力风荷载

针对现行规范对轻型门式刚架结构风荷载的取值没有考虑脉动风荷载空间相关性的情况,分别采用荷载响应相关法和国外风荷载规范求得门式刚架结构风荷载的分布和大小,基于与现行规范计算结果的对比分析,提出轻型门式刚架结构等效静力风荷载分布的估计方法.基于刚性模型同步测压风洞试验测得的门式体形模型表面风荷载时程数据,建立了轻型门式刚结构架有限元整体模型.通过按建议方法求出的风致响应与实际动力响应极值的对比,验证了建议的风荷载分布的合理性,计算结果表明采用该方法得到的风致响应更接近实际动力响应极值,且表达形式简洁,方便工程设计使用.