Parallel optimization of three-dimensional wedge-shaped underwater acoustic propagation based on MPI+OpenMP hybrid programming model

The three-dimensional wedge-shaped underwater acoustic propagation model exists analytical solution, which provides verification for models like FOR3D propagation model under certain situation. However, the solving process of a three-dimensional complex underwater sound field problem is hindered by intensive computing and long calculation times. In this paper, we exploit a hybrid parallel programing model, such as MPI and OpenMP, to accelerate the computation, design various optimization methods to improve the overall performance, and then carry out the performance and optimization analysis on the Tianhe-2 platform. Experiments show that the optimized implementation of the three-dimensional wedge-shaped underwater acoustic propagation model achieves a 46.5 speedup compared to the original serial program, thereby illustrating a substantial performance improvement. We also carried out scalability tests and parallel optimization experiments for large-scale practical examples.

     

Incorporating Actor-Critic in Monte Carlo tree search for symbolic regression

Neural Computing and Applications - Most traditional genetic programming methods that handle symbolic regression are random algorithms without memory and direction. They repeatedly search for the...     

基于双闭环系统的起重机位置控制技术研究

传统的起重机位置控制技术大多是以位移或速度为反馈量构成的单闭环控制,只能对系统的一个状态量进行控制,易造成系统的超调、振荡,难以实现真正意义上的位置控制;研究采用位移和速度的双闭环位置控制技术[1],以位移环为外环、速度环为内环,位移环根据位移的当前值与给定值的差,通过位移调节器给速度环提供给定速度,速度环通过速度调节器控制系统的运动速度,最终实现对系统的位置控制;通过对单闭环控制和双闭环控制的仿真结果对比分析,双闭环系统的位置和速度的控制精度均比单闭环精度高,最后通过实验,证明了双闭环系统在实践上的可行性。     

基于TimeMark技术的网络级数据容灾设计与实施

建立存储虚拟化的网络级容灾系统,要注意数据的不一致或不完整的问题,因为由此可能导致系统无法启动或恢复。利用TimeMark技术建立容灾系统,存储设备可以为数据副本生成多个快照,记录数据副本在不同时刻的状态,可以有效地避免渐变式灾难带来的数据损坏,从而保障数据一致性和可用性。     

物联网智能家居系统的研究与设计

智能家居有广阔的应用前景.针对传统家居控制上的缺陷,采用B/S架构设计了智能家居管理系统,采用ZigBee无线网络实现对各类家居设备的信息采集和指令控制.用SQL Server 2005数据库管理系统与家庭网关,进行数据的传递与接收.通过Web浏览器,用户可以实现对智能家居系统的管理.     

旋转固体火箭发动机统一流场计算

为了进一步研究旋转对固体火箭发动机工作的影响,采用RSM湍流模型对内孔燃烧、内孔与端面同时燃烧管状装药旋转固体火箭发动机统一流场进行了仿真。采用UDF编程给出质量入口边界,获得了旋转条件下发动机内流场结构参数特点,并给予理论说明。计算结果表明,内孔燃烧装药发动机切向速度流场类似于典型的Rankine涡,端面和内孔同时燃烧装药发动机切向速度流场呈现出Rankine涡和由端面燃烧引起的强迫涡的复杂组合涡;在发动机前封头和喷管喉部涡核切向速度峰值非常大,使燃烧室前封头和喷管喉部工作环境显著恶化;旋转使发动机燃烧室压力沿径向逐渐增大,强迫涡附近的压力梯度远大于推进剂表面的压力梯度。     

3-甲基吡啶的合成工艺研究

以离子液体为催化剂,高压釜为反应器,采用三聚乙醛、乌洛托品合成3-甲基吡啶.系统地考查了催化剂种类、原材料摩尔比、反应温度及反应压力的影响,筛选出合适的反应条件.反应的最优条件为:乙基醋酸铵离子液体为催化剂,反应温度200℃,反应压力3.5 MPa,三聚乙醛:乌托洛品=2:1,此时3-甲基吡啶的收率达93％以上.该工艺操作简单,安全性高,产品收率高,适合工业化生产.     

采用交流海缆接入的海上风电场无功配置方法

对于海上风电采用交流电缆接入电网的形式,由于电缆充电功率较大,在接入电缆超过一定距离时,可能导致海上风电工程及其并网点电压以及载流量控制困难.针对上述问题,本文提出了海上风电经由交流海缆接入输变电工程无功配置方法.该方法可确定初步的无功配置方案;然后对不同方案下海缆的载流量以及沿线的电压分布情况进行了分析;最后,结合不同接入功率下接入点的电压波动情况,验证初步无功配置方案的可行性.     

碱激发剂对地聚物固化黄土工程特性的影响

为了解决传统的黄土固化剂强度耐久性及环保性差的问题,通过击实试验、无侧限抗压强度试验、直剪试验和崩解试验研究了不同模数和波美度的水玻璃碱激发粉煤灰基地聚物固化黄土的工程特性,结合扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、物理吸附试验分析了固化黄土的微观结构.试验表明:随着水玻璃模数降低、波美度增大,固化黄土最优含水率线性降低,最大干密度增加,且模数较波美度对击实特性的影响更显著;固化黄土的抗压强度增大,黏聚力增大.1.5模数、30°Bé时抗压强度为3.42 MPa,黏聚力为548.17 kPa;同时,崩解性减弱,吸水性降低;微观结构上,水玻璃碱激发粉煤灰生成的硅铝酸钠等凝胶产物包裹充填于土颗粒间,相互胶结形成空间网状结构,改善了孔径分布与孔隙结构.水玻璃模数越小、波美度越高,固化黄土的平均孔径越小,比表面积越大,2～4 nm的纳米级孔隙体积越大.     

X射线透射成像技术原位追踪混凝土吸水过程

为了表征二维混凝土的传输过程,制备厚度为1 mm的混凝土薄片. 采用X射线透射成像（TXR）技术,联合扫描电镜、背散射和能谱分析技术（SEM/BSE/EDS）原位追踪水在2维混凝土薄片中的毛细自吸过程. 测试不同质量分数CsCl溶液对X射线透射图像的增强效果. 结果表明,CsCl能够提高吸水过程中混凝土薄片的TXR图像对比度,使得水在混凝土中的渗流路径更清晰、可辨. 水泥浆体在吸收CsCl后,扫描电子背散射图像的对比度显著增强. 不同位置铯原子的EDS能谱结果验证了TXR技术确定吸水前锋位置的准确性.