MIC异构直线加速器束流动力学模拟并行软件开发

现代高能物理研究需要使用高能量的粒子加速器,加速器束流动力学模拟软件具有重要的实用意义. 介绍了一个3维基于MIC的异构直线加速器并行束流动力学模拟软件NEWBEAM-MIC的开发进展. 目的是使用最新的超级异构计算机提高束流动力学模拟软件的性能,更好地完成加速器的设计和优化工作. 这个软件模拟了DTL和SOLENOID加速器装置中粒子的运动过程. NEWBEAM-MIC是在NEWBEAM-CPU软件基础上,将粒子推进部分分配到MIC卡上运行,从而利用MIC多线程的优势使计算加速的. 通过实际测试,这个软件在天河二号上使用100 CPUs和100 MICs可以模拟10⁹个粒子,其中DTL场力计算、SOLENOID场力计算和粒子推进三个部分均可以比仅使用100 CPUs的NEWBEAM软件有100倍以上的加速效果. 再考虑MIC卡上的多线程,对同样规模的粒子,使用100 CPUs 和 100 MICs,当MIC线程数开到最大（224）时,NEWBEAM-MIC可以比单线程串行计算方式加速10000倍以上. 这表明本文开发的基于MIC的异构软件可以很好地加速原有的CPU软件,发挥现有MIC异构超级计算机的潜在性能.     

多轴载重车侧翻模型研究

多轴载重车由于具有尺寸大、质量大和质心高等特点,其在行驶过程中常常具有侧翻的危险。因此,针对多轴载重车,对其侧翻模型进行了研究。考虑到载重车多轴转向、轮胎非线性以及油气弹簧非线性等因素,建立了多轴载重车的非线性三自由度侧翻模型,并通过实车实验验证了其准确性。以非线性模型为基础,进一步研究了模型中的主要非线性参数对车辆响应的影响。结果表明:一定范围内,轮胎的侧偏刚度对车辆的姿态影响不大;而油气弹簧的刚度对车辆侧倾角度有显著影响,对车辆侧向加速度几乎无影响。     

基于载弹状态的车载双联装平台横向稳定性分析

转向阶段的稳定性和安全性是车载双联装导弹发射平台研究的关键问题。以中远程导弹的车载双联装发射平台为研究对象,开展了横向稳定性研究;建立了适用于横向稳定性分析的刚柔耦合动力学模型,对比了刚柔耦合动力学模型的数值计算结果与实车试验结果,验证了模型的正确性。基于此模型,分析了不同载弹状态对发射平台横向稳定性的影响规律,给出了不同载弹状态下发射平台的安全转向速度,为车载双联装发射平台的系统设计和优化提供了理论参考。     

蓝靛果多糖功能特性、结构及抗糖基化活性

以蓝靛果果实为原料,采用超声波辅助复合酶法提取,经D4006大孔树脂纯化,制得蓝靛果多糖。并对多糖的功能特性、结构特征和抗糖基化反应活性进行研究。结果表明蓝靛果多糖具有一定的持水性、持油性、乳化性及乳化稳定性;蓝靛果多糖为典型的非牛顿流体,呈现剪切稀释现象,具有作为食品或者生物医药的质地改性剂或增稠剂的潜力;同时蓝靛果多糖热稳定性较好,可作为功能性添加剂应用到食品工业中。气相色谱法测定结果表明,蓝靛果多糖为酸性杂多糖,单糖组成及物质的量比为:半乳糖醛酸-鼠李糖-阿拉伯糖-甘露糖-葡萄糖-半乳糖=2.84∶10.02∶15.47∶1.00∶2.48∶36.12。红外光谱、紫外-可见光谱表明,蓝靛果多糖具有多糖的特征吸收峰,不含核酸、蛋白质和花色苷。刚果红实验、扫描电镜和X射线衍射测定结果显示:蓝靛果多糖不具有三股螺旋结构,呈现无定形片状结构。体外抗糖基化活性测定结果表明蓝靛果多糖对糖基化反应3个阶段产物(Amadori产物、二羰基化合物和糖基化终产物)的形成均表现出良好的抑制作用,质量浓度为0.5 mg/mL时,最大抑制率分别为(35.24±1.44)%、(33.41±1.01)%和(42.62±0.70)%,均高于对照氨基胍。研究结果可为进一步开发利用蓝靛果资源提供一定的理论依据。