基于矩量法的电大目标RCS核外并行计算

核外求解计算可以解决计算机内存不足的问题,但由于硬盘读写速度的限制,使得问题的求解速度过慢。针对上述问题,该文采用了核外并行求解方法;为充分利用各计算节点的内存和减少读写数据的时间,将矩阵按分块依次并行消元,加快了问题求解速度。计算了金属立方体、金属组合体和飞机模型的双站雷达散射截面,并与常规核外并行方法、核内并行方法进行了比较。结果表明,该文方法可快速、有效地求解电大目标的电磁散射问题,而且不损失计算精度。

基于Linux集群电磁散射并行计算实现

工业应用,特别是军事应用对计算电磁学(CEM)的需求提出挑战,解决电大尺寸电磁散射问题(物理尺寸λ1)的有效方法是采用并行计算技术.给出了MLFMA算法基于Linux集群技术的并行实现,并给出了电大尺寸目标电磁散射的计算实例.由于这种并行化方法只是充分利用已有的工作站,编程容易,所以是一种值得推广的并行化实现方法.

最优化方法应用于裂变核反应理论计算的研究

中子诱发裂变核反应的反应机制十分复杂,需由光学模型、复合核模型等共同描述,因此需同时对大量参数进行调节才能正确描述裂变核反应数据。本文在FUNF裂变核反应模型基础上,利用先进的最优化方法MINUIT,结合MPI的并行计算方法,研究了MINUIT对裂变核反应调参的工作原理,并以中子诱发^(238)U的裂变核反应为例,验证了裂变核反应数据优化方法的可靠性。

高性能计算在目标电磁散射特性分析中的应用

基于高性能计算的电磁数值模拟在目标电磁散射特性分析中发挥着越来越重要的作用.由于任一种数值方法都有一定的适用范围,不能高效处理所有问题,因此,有必要发展和集成多种数值方法,形成能够为不同类型问题的雷达散射截面(radar cross section, RCS)计算提供高效解决途径的软件系统.文中在并行自适应结构/非结构网格应用支撑软件框架之上,充分考虑数值方法的可扩展性以及物理个性的可分离性,通过基于机理、数据的混合可计算建模和接口设计,以及算法的模块化开发,发展了多种用于RCS计算的数值方法,并将其集成到高性能电磁数值模拟软件系统JEMS中.数值算例表明了JEMS具有高效分析多种目标电磁散射特性的能力,并在大规模并行计算方面具有显著优势.

非等大断面小净距地铁隧道施工方案分析及优化

为同时满足双线行车和右线停车线扩大断面的功能需要,西安地铁一号线枣园北路站—汉城路站区间采用非等大断面小净距黄土地铁隧道。针对断面不等大、盾构法与新奥法组合施工方案、小净距黄土地铁隧道的特点,进行了左线小断面盾构法、右线大断面双侧壁导坑法或CRD法双线依次先后贯通3种施工方案的数值模拟与比选分析。计算结果表明,与先贯通小洞、后开挖大洞的方案相比较,采用先新奥法贯通大断面隧道、后盾构法掘进小断面隧道的施工方案对围岩扰动较小,能更有利于控制地表变形;双侧壁导坑法较CRD法虽更能充分体现围岩的自承能力,有效发挥初期支护的承载能力,提高二次衬砌的安全储备,但若将先贯通的大断面隧道施工方案由双侧壁导坑法改为CRD法,可在确保工程安全的前提下降低施工成本,并加快施工进度,顺利地完成隧道建设。

电大目标RCS的高频计算方法

研究了电大尺寸复杂军事目标—导弹与飞机电磁散射的PO计算方法。根据MPI并行平台的特点,给出了将PO三角面元按照编号循环分配到不同进程,进行并行遮挡判断的详细过程。以简单的球面模型为例,通过对比不同进程的计算时间,给出了本文方法的并行加速比,表明了该并行方案的高效性。然后给出了电大尺寸导弹与飞机目标RCS的计算实例。采用FEKO软件对实际军事目标进行建模和三角面元剖分,运用基于PC集群MPI并行平台的并行PO方法计算了导弹与飞机目标的RCS,结果表明了该方法的有效性和准确性。

电大尺寸涂层散射体RCS的快速并行分析

该文提出了一种快速单元级矢量有限元/自适应多层快速多极子并行算法,该算法可在单元级上完成有限元部分的所有计算过程而无须生成总体系数矩阵;通过将基函数和权函数分别用不同空间位置上的点源函数展开,使多层快速多极子部分的积分计算得到大大简化,转移过程可由快速傅里叶变换计算完成,与波形渐进预估技术结合实现了大型涂层体RCS的快速预估。数值结果说明了算法的有效性。

电大尺寸目标电磁散射的并行FVTD计算

实际目标的高频电磁散射模拟属于电大尺寸目标电磁计算问题,其高精度数值计算通常伴随着大存储量和大计算量的沉重负担。为保证高精度数值计算,构建了直接求解电磁学麦克斯韦方程组,采用贴体多块结构网格的时域有限体积法(FVTD)解算器。为解决大规模网格带来的大计算量问题,则采用MPI并行编程,进行网格多进程分割、负载平衡以及进程通信设置和程序并行化处理,成功地对电大尺寸飞翼外形进行了L波段双站电磁散射场和雷达截面(RCS)计算。结果表明pmbRCS3d这一并行高精度电磁散射模拟软件具有稳定和鲁棒特性,适合进一步应用于目标更高频段电磁散射计算。

基于区域分裂法的三维散射并行计算

区域分裂法的基本思想是将定义在复杂电大区域上的问题分解成若干小区域上的问题分别求解 ,然后通过迭代得到整个区域上的解 ,从而有效地节省了内存和计算时间 ,并且特别适合于并行计算。本文基于 PVM软件将若干台微机互连构成一个并行系统 ,并在此并行系统上将区域分裂算法用于三维电磁散射问题的并行求解。并行计算的运用进一步减少了计算时间和所需内存 ,为复杂三维电大电磁问题的求解提供了一条有效的途径。数值结果验证了算法的正确性和有效性。

煤矿大断面岩石巷道快速掘进技术研究

为了提高煤矿大断面岩石巷道的掘进速度,从液压钻车和挖掘式装载机与桥式转载皮带输送机设备配套入手,提出了更适合大断面、掏槽效率高、适应性强的准直眼强力掏槽新方法,并应用该掏槽方法与全断面一次爆破技术,对常村煤矿大断面岩石巷道爆破参数进行了优化,实现了全断面一次爆破的安全、快速掘进,大幅度降低了掘进单位巷道的炮眼长度和爆破材料消耗,节约了工程成本,提高了炮眼利用率和爆破质量,使掘进成巷速度比原来提高了50%以上。

关于在平行断面法资源/储量估算中限制使用梯形体公式的建议

通过理论推导,指出在平行断面法资源/储量估算中,在块段相邻剖面不具有相等对应边的情况下,梯形体公式只是一个近似估算公式,存在着一定的误差。而截面圆锥体公式则是一个精确的通用公式,其使用不受相对面积差大小的限制。因此,在这种情况下,建议放弃使用梯形体公式,而统一使用截面圆锥体公式。