地球物理高性能计算的新选择：GPU计算技术

随着地球物理对高性能计算需求的不断提升，集群系统节点规模不断提高，一方面大大提高了系统建设、运行、维护、管理及应用软件开发的复杂性，另一方面在提高系统总体性能方面也受到越来越大的制约。随着微电子技术的发展，GPU计算技术与可重构计算技术，将有可能替代集群计算技术成为高性能计算的主流技术。充分利用GPU并行处理能力，可以将GPU作为计算加速器为基于CPU的通用计算平台提供高性能的科学计算能力补充，这样可以在现有通用计算平台的基础上实现高性价比的高性能计算解决方案。GPU计算平台上的应用软件开发比可重构计算平台上的应用软件开发要容易得多，这一点使得GPU计算技术可以更早地广泛应用于地球物理领域。GPU计算产品已达到很高的性能，相应的软件开发环境也已推出，对于GPU计算平台应用软件开发技术的研究将使得GPU计算技术在不远的将来广泛地应用于地球物理计算中。     

基于高性能计算的离散介质冲击过程

基于高性能计算平台,数值模拟离散介质冲击过程,研究颗粒的恢复系数随冲击速度、颗粒尺度分布的变化规律。结果发现,给定冲击速度时,无论单分散还是多分散颗粒,随着链长度增加,颗粒的恢复系数逐渐达到稳定,只与冲击速度以及所冲击的颗粒的尺寸比相关,并且压缩阶段的冲量是一个不随链长度变化的定值。在此状态下,入射颗粒与链冲击后的恢复系数尽管随冲击速度增加而减小,却远大于与无限大半空间固体壁面冲击的恢复系数。对于多分散链恢复系数,其分布呈现典型的高斯分布的形式,并且该分布与颗粒的初始冲击速度以及颗粒的粒径比有关。     

矿渣超量取代水泥高性能混凝土性能研究

研究了矿渣超量取代对水泥混凝土抗压强度、氯离子渗透性、气体渗透性和干燥收缩的影响。研究发现．矿渣等量取代30％水泥配制高性能混凝土．混凝土强度和渗透性最优;等量取代混凝土早期强度低,并且随矿渣掺量增加而下降。矿渣超量取代技术能有效提高矿渣大掺量混凝土早期强度。超量取代技术不仅能提高矿渣等量取代水泥混凝土强度,而且更能改善混凝土氯离子渗透性能和气体渗透性．最佳超代系数为1．3。矿渣超量取代水泥混凝土虽然增大了矿渣掺量．但并不会增大混凝土干燥收缩。     

基于等强度设计的高性能混凝土抗裂性研究

为避免强度不同对高性能混凝土抗裂性评价结果带来的影响,介绍了高性能混凝土配合比的等强度设计方法。以掺合料分别为40%粉煤灰、5%硅灰与35%粉煤灰复掺的两组50 MPa配制强度的高性能混凝土为例,进行了配合比的等强度设计,并在此基础上开展了等强度混凝土的抗裂性对比分析。结果表明：采用胶凝材料影响系数来进行高性能混凝土配合比的等强度设计是可行的;掺5%硅灰的胶凝材料影响系数取值为1.04是合适的;等强度条件下,不同混凝土的抗裂性存在明显差异,与40%粉煤灰混凝土相比,5%硅灰与35%粉煤灰复掺等强度高性能混凝土的干缩值增大,极限拉伸值降低,开裂敏感性增加。     

中国气象局高性能计算机系统高可靠性设计

中国气象局的高性能计算机系统属于国家级的关键应用,承担着中国气象局所有业务及绝大部分科研项目的计算任务,系统的高可靠性对于整个系统和气象业务来说尤为重要。本文在简单介绍中国气象局目前主要的业务系统IBM cluster1600概况的基础上,从系统部件、网络配置、文件系统、存储等多个方面阐述了该系统设计实施过程中在高可靠性方面的考虑,并对2012年全年系统运行概况、故障及节点和系统可用性进行了统计和分析,证明该系统具有良好的高可靠特性。     

磷渣粉对高性能混凝土性能影响的研究

研究了磷渣粉的细度及其掺量对高性能混凝土的强度、抗渗、抗冻融等性能的影响.结果表明:当磷渣粉掺入量一定时,混凝土的强度随着磷渣粉细度减小则增大;磷渣粉的掺量20%时,混凝土28d抗压强度最大;掺量在20%～40%之间时,随着磷渣粉掺量的增加,混凝土的强度明显降低;采用磷渣粉配制的高性能混凝土具有良好的工作性能和优异的耐久性能.     

高温下HSC/HPC爆裂机理与研究进展

对高温下HSC/HPC的爆裂机理以及相关抑制措施对HSC/HPC抗爆裂性能和高温后剩余性能的影响进行了研究综述,并简要介绍了由爆裂引起的HSC混凝土构件耐火极限计算方法,指出了其中存在的某些有待完善的问题,并展望了今后的研究发展趋势。     

高温后高性能混凝土抗压强度试验研究

对常温20℃及200~600℃高温后高性能混凝土进行单轴抗压强度力学性能试验,测其抗压强度,并建立了高温后高性能混凝土抗压强度随温度变化的公式。试验结果表明:伴随温度升高,高温200~300℃后高性能混凝土抗压强度有所升高,400℃左右是抗压强度明显变化的临界温度。     

负温高性能混凝土强度与孔结构试验研究

运用压力试验机、压汞测孔法以及扫描电镜观测等实验手段,对负温高性能混凝土强度与孔隙特征的关系进行试验研究,研究结果表明:负温高性能混凝土强度受孔结构影响显著,呈现抗压强度增大孔隙率减小趋势关系。同时,抗压强度还受孔的级配、孔的形貌及孔的空间排列的影响。