Parallel Optimization of the Crystal-KMC on Tianhe-2

The Kinetic Monte Carlo(KMC) is one of the commonly used methods for simulating radiation damage of materials. Our team develops a parallel KMC software named Crystal-KMC, which supports the Embedded Atom Method(EAM) potential energy and utilizes the Message Passing Interface(MPI) technology to simulate the vacancy transition of the Copper(Cu) element under neutron radiation. To make better use of the computing power of modern supercomputers, we develop the parallel efficiency optimization model for the Crystal-KMC on Tianhe-2, to achieve a larger simulation of the damage process of materials under irradiation environment. Firstly, we analyze the performance bottleneck of the Crystal-KMC software and use the MIC offload statement to implement the operation of key modules of the software on the MIC coprocessor. We use Open MP to develop parallel optimization for the Crystal-KMC, combined with existing MPI inter-process communication optimization, finally achieving hybrid parallel optimization. The experimental results show that in the single-node CPU and MIC collaborative parallel mode, the speedup of the calculation hotspot reaches 30.1, and the speedup of the overall software reaches 7.43.     

An MPI+OpenACC-Based PRM Scalar Advection Scheme in the GRAPES Model over a Cluster with Multiple CPUs and GPUs

A moisture advection scheme is an essential module of a numerical weather/climate model representing the horizontal transport of water vapor. The Piecewise Rational Method(PRM) scalar advection scheme in the Global/Regional Assimilation and Prediction System(GRAPES) solves the moisture flux advection equation based on PRM. Computation of the scalar advection involves boundary exchange, and computation of higher bandwidth requirements is complicated and time-consuming in GRAPES. Recently, Graphic...     

Cluster segmentation algorithm based on the Vicsek with static summoning points

Because of the low convergence efficiency of the ty-pical Vicsek model,a Vicsek with static summoning points(VSSP)algorithm based on the Vicsek model considerin...     

热浸Zn-Ni-V合金镀层的氧化行为

研究了热浸纯Zn和Zn-0.05%Ni-0.05%V镀层在350℃下的恒温氧化行为。采用SEM、OM、EDS、XRD等方法分析了镀层氧化前后的表面、截面形貌及相组成。结果表明:Zn-0.05%Ni-0.05%V镀层可以有效地抑制Fe-Zn反应和ζ相层的超厚生长;350℃下氧化150h后,纯Zn和Zn-0.05%Ni-0.05%V镀层由ZnO和FeZn8.87两相组成;各镀层氧化动力学曲线主要为抛物线类型;在氧化过程中,纯Zn镀层形成大量的孔洞,氧化增重速率快,而Zn-0.05%Ni-0.05%V镀层组织较致密,具有更优的抗氧化性能     

基于G/G/1排队模型的802.11 DCF延迟分析

针对现有802.11 DCF分析模型在进行退避机制分析时不考虑周围节点状态的不足,提出了一种非饱和情况下IEEE 802.11 DCF协议的性能分析方法,推导出了以802.11 DCF为媒体访问控制(MAC)层协议的单跳无线网络中,MAC层的分组延迟及其抖动表达式,并分析了不同分组到达速率、节点数和退避窗口大小对MAC层分组冲突概率、延迟及其抖动的影响.仿真结果表明:MAC层的分组冲突概率、延迟及其抖动随着分组到达速率、节点数的增加而增加;以冲突概率的增加为代价,减小最小退避窗口可以减小MAC层的分组延迟及其抖动.     

船闸一次过闸平均吨位计算模型

为研究内河船闸通过能力,对其关键参量一次过闸平均吨位的计算方法进行改进,建立了基于船舶吨位与面积关系的一次过闸平均吨位计算模型.结合实测资料,对模型的船舶吨位与面积关系以及闸室利用率进行了分析.船舶吨位与面积关系可采用线性、二次多项式等函数进行回归分析得到,闸室利用率可采用其年平均值,一般在0.5~0.7之间.验证表明:该模型结构简单,能够得到令人满意的结果;较之规范(JTJ305—2001)推荐的方法,回避了过闸设计船型的选取及其组合等不确定性因素,能够动态地反映船舶大型化和标准化趋势的影响,根据实际或预测的船舶平均吨位即可连续计算一次过闸平均吨位,为船闸通过能力计算提供了新思路.     

化乐勘探区煤矿水文地质特征及充水因素分析

以化乐勘探区煤矿为例,对化乐勘探区煤矿的水文地质特征、含隔水层特征、地下水动态及含水层间的水力联系等因素进行分析,并分析了化乐勘探区煤矿的充水因素。     

关于Semicocritical模的性质

在参考文献[1]的基础上,对Semicocritical模进行了讨论,得到了关于带torsion theory的Semicocritical模的一些性质.     

九连环中生物碱的提取工艺研究

在生物碱的研究现状和提取工艺基础上,以产自陕西省周至县的九连环全草为原料,通过单因素试验和正交试验,得出了其生物碱的最佳提取分离条件:乙醇为提取溶剂,提取时间60min,提取次数2次,料液比1:7,萃取溶剂氯仿,萃取pH10,萃取次数3次。利用该提取工艺参数提取总生物碱,用分光光度法对提取产物进行含量测定,总生物碱的提取率为6.8%。     

虚拟现实技术及其在高校化工教学中的应用

虚拟现实（简称VR）是以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的计算机高级人机界面。目前,作为一种全新的立体化教学手段,虚拟现实技术已应用于化工机械、化工工艺等课程的辅助教学。它可以逼真地向学生展现那些采用传统教学手段难以描述的内容,如设备内部构造、化学反应过程等,学生也可以自主地对虚拟对象进行观察和操作。教学内容生动,教学场景逼真,教学效果突出。实践表明,虚拟现实技术可解决当前化工教学面临的诸多问题,应用前景广阔。