基于能量自采集的无线传感器网络网关切换机制研究

针对野外传感网系统中采用太阳能供电的网关因天气变化而产生能量供给失效的问题,研究了基于历史能量采集信息和实时气象信息的多网关切换方法。首先基于气象信息决定需要切换的网关和网关切换的时机;其次提出了一种网关选择算法(Easi GS),根据候选网关剩余工作时间让节点先验式选择网关接入,以避免网关失效带来的数据丢失问题,并通过最优网关接入方法降低系统中采集节点的整体能耗;最后根据实际应用关注的数据发送频率、网关恢复时间、节点与候选网关之间的传输距离等信息,通过概率统计的方法对Easi GS的计算开销进行了进一步优化。仿真实验表明,Easi GS能使系统整体能耗达到最优,并且优化后的Easi GS能够有效降低节点上的计算量。     

面向海量NetFlow数据的存储和查询处理方法研究

针对全国骨干网高速海量Net Flow数据到来速度快、数据量大以及对所存数据进行频繁多维查询操作的特点,提出了一种多维属性聚簇存储(MACS)模型。该模型根据实际应用环境中查询的特点对数据进行空间分片,以并行加流水的方式对数据进行存储。此外,为Net Flow提出了一种超多面体的查询模式。真实环境实验结果表明,运用MACS模型实现的系统单点数据实时存储速度达到270万条/s,远远快于其他的数据分析系统,并且多维属性查询的速度优于Hive和Impala。     

Structural damage identification via time domain response and Markov Chain Monte Carlo method

The present work addresses the problem of structural damage identification built on the statistical inversion approach. Here, the damage state of the structure is continuously described by a cohesion parameter, which is spatially discretized by the finite element method. The inverse problem of damage identification is then posed as the determination of the posterior probability densities of the nodal cohesion parameters. The Markov Chain Monte Carlo method, implemented with the Metropolis–Hastings algorithm, is considered in order to approximate the posterior probabilities by drawing samples from the desired joint posterior probability density function. With this approach, prior information on the sought parameters can be used and the uncertainty concerning the known values of the material properties can be quantified in the estimation of the cohesion parameters. The assessment of the proposed approach has been performed by means of numerical simulations on a simply supported Euler–Bernoulli beam. The damage identification and assessment are performed considering time domain response data. Different damage scenarios and noise levels were addressed, demonstrating the feasibility of the proposed approach.     

Analytical study for the estimation of thermal properties of processed meat based on hyperbolic heat conduction model

This study proposes an analytical method in conjunction with existing experimental temperature to estimate the unknown relaxation time and thermal diffusivity of processed meat based on the hyperbolic heat conduction model. This analytical method is a combination of the Laplace transform and least squares methods. The thermal contact resistance at the interface between adjacent samples at different temperatures is assumed to be negligible. The relaxation time is estimated from the temperature jump at a specific measurement location. The thermal diffusivity is determined from the definition of the dimensionless spatial coordinate and the resulting relaxation time. The results show that the relaxation time and thermal diffusivity obtained are in good agreement with the existing results. The obtained dimensionless temperature history at a specific measurement location is close to the experimental temperature data. This means that the Cattaneo–Vernottee (CV) model can be suitable for this study. The proposed analytical inverse method can be applied to determine a more accurate estimate of such problems. A comparison of the estimate obtained from CV and dual phase lag models is made.     

地下工程近接施工中最大单段炸药量的合理确定方法研究

鉴于当前地下工程爆炸爆破施工中最大单段炸药量计算所存在的不确定性较大,以莞惠城际隧道为依托,基于现场实测数据对萨道夫斯基公式中关键参数进行拟合并建立三维分析模型,通过对比理论解析和数值模拟结果,研究近接施工中最大单段炸药量的合理确定方法。结果表明:理论计算和数值模拟均可求解隧道爆破施工中的最大单段炸药量,但后者更接近工程实际,其求解应以理论公式的拟合回归为基础;使用萨道夫斯基公式时,K、α直接选用规范建议值将造成较大误差,工程中应根据实测振动数据进行回归分析,从而确定合理的参数值以指导后期施工;萨道夫斯基公式和数值模拟法可以相互验证以提高结果准确性,实测振动数据较少时综合利用两种方法可有效确定最大单段炸药量。     

不同炮孔堵塞材料对矿山露天爆破效果的影响

通过矿山目前采用的单一材料堵塞的冲孔分析,利用控制变量法和对比分析法,定性地研究炮孔中应力和时间的变化规律,结合现场爆破试验,将炮孔堵塞分6种情况进行试验研究,最终得出:混合材料的炮孔堵塞相比单一材料的炮孔堵塞,具有抗剪强度高、炸药能量在炮孔中作用时间长和炸药做功能力增大等特点。现场混合材料堵塞能有效地降低冲孔现象的发生,提高炸药利用率和减少炮孔上部大块的产生。     

面向等离子体材料钨中氘/氦滞留行为的研究进展

作为面向等离子体材料,钨(W)在服役的过程中不仅受到等离子体造成的高能热负荷的作用,还受到高束流粒子如氘(D)、氚(T)、氦(He)等的轰击和D-T聚变反应产生的高能中子的影响。W中D、T、He的滞留和起泡,仍是聚变堆装置中有待解决的关键问题之一。综述了D、T和He的滞留行为及其气泡形成与辐照条件之间的关系,简要评述了W的服役性能和强化机理。通过降低W中D/He滞留量、抑制气泡的形成可有效改善W的服役性能。深入研究D/He滞留行为与辐照缺陷之间的相互作用关系,进而构建D/He的宏观热脱附行为与其微观状态之间的对应关系,为寻找合适途径来改善W的服役性能提供理论支撑。     

氧化时间对钛合金钻杆微弧氧化膜层结构和性能的影响

采用脉冲直流微弧氧化方法在钛合金钻杆表面制备了不同氧化时间下的TiO_2陶瓷膜层,用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、球盘摩擦试验机及电化学工作站等分析了膜层的形貌、结构、组成以及膜层的硬度、摩擦磨损性能和耐蚀性。结果表明,随着氧化时间的延长,膜层的厚度增加,但膜层的硬度、耐磨性和耐腐蚀性先增加后降低。经不同氧化时间处理后,膜层的相结构主要由金红石型TiO_2和锐钛矿型TiO_2组成,此外还含有少量的Al2TiO5晶体和SiO_2非晶态。微观形貌分析表明,随着氧化时间延长,膜层表面粗糙度延长。在本实验条件下,当氧化时间为40min时,微弧氧化膜层的综合性能较好。     

混凝土养护期间HRB400钢筋钝化行为研究

为了研究HRB400钢筋在模拟养护阶段混凝土孔隙液中表面钝化膜的生长过程,采用3种电化学测试技术(开路电位、电化学阻抗谱、动电位极化曲线)研究钢筋表面钝化膜的性能随着浸泡时间的变化特征,此外通过XPS对稳定钝化膜的成分与结构进行分析。结果表明,同传统钢筋材料一样,HRB400钢筋在模拟混凝土养护条件的溶液中展现出良好的耐蚀性能,浸泡5 d后便能够生成稳定钝化膜。XPS分析发现钢筋钝化膜为双层结构,内层以二价铁离子化合物为主,外层主要由三价铁离子化合物组成。