基于深度强化学习的网络边缘计算多级卸载模型研究

网络边缘计算多级卸载模型进行卸载决策执行时,决策结果非最优结果,导致边缘计算服务器无法在规定时间内执行完所有的计算任务,对此,研究基于深度强化学习的网络边缘计算多级卸载模型,构建网络边缘计算多级卸载模型,并分析卸载模型执行所有计算任务所耗用的能量和时间;结合强化学习的决策能力和深度学习的感知能力得到强化学习算法,将强化学习算法与实际边缘计算环境相结合,构建马尔科夫决策过程模型,得到调度计算任务的最优决策结果。实验结果表明,当深度Q网络的经验池大小为512、学习速率为0.002时,该模型的收敛性能最佳;该模型可实现边缘计算任务的多级卸载,且在计算任务传输速度和边缘计算服务器中CPU运行速度不同时,仍具有良好适应性。

三轴多级循环加卸载下千枚岩的力学特性及能量耗散特征研究

在地震中,岩质滑坡的发生强烈依赖于边坡岩石材料的动力特性。为了更好地理解这些岩石材料在动荷载作用下的特性,以2008年汶川地震触发的东河口滑坡区发育的代表性岩体千枚岩作为研究对象,开展了三轴压缩条件下的多级循环加卸载试验。试验过程中所采用围压为10MPa,加载波形采用振动频率为2Hz的正弦波,在每级应力水平下进行了60次加卸载循环。根据轴向应力-应变曲线,重点分析了循环周次和上限应力对千枚岩试样的弹性模量、阻尼参数及残余应变的影响,同时对其耗散能演化规律进行了研究。结果表明:(1)随着循环周次的增大,试样的弹性模量、阻尼比和阻尼系数总体呈递减趋势。当上限应力较低时,试样处于整个加载过程的初期,岩石内部结构由于初始裂隙、孔洞等的闭合和细小裂纹的产生将发生较大的改变,导致三参数随循环周次的增加而增加,且数值波动性较大;当上限应力较高时,三参数值变化微小。(2)累积残余应变随循环周次和应力水平增加而总体上呈现出增加趋势,尤其是在轴向应力增加过程中(坡形加载阶段)。然而,在同一级应力水平下(循环段),岩样的累积残余应变与上限应力的关系曲线则呈现出W型变化。(3)单位体积耗散能随循环周次和应力水平的增加也呈现出总体增加的趋势。然而,在较低上限应力下,单位体积耗散能随循环周次的增加变化比较微小;在较高上限应力下,其变化曲线呈L型;在临近破坏时,其变化曲线呈U型。该研究成果有助于更好地理解岩石在动态循环荷载下的力学响应行为,也可为后续从岩石力学角度分析地震作用下大型岩质滑坡的形成机制提供理论支撑。

基于能效和时延的多层次计算卸载方法研究

计算卸载是移动边缘计算技术(MEC)的核心技术之一。为保证任务在最大可容忍时延的前提下使能量消耗最小化,采用三级物联网-雾-云系统架构提出考虑多用户多边缘节点场景的计算卸载方法。通过多级卸载对计算卸载概率和发射功率分配进行联合优化。利用逐次凸逼近(SCA)和Dinkelbach方法,交替确定每个用户的卸载决策和发射功率,将非凸优化问题转化为一系列凸问题,从而得到原问题的近似最优解。通过仿真分析,模拟结果展示了不同参数如发射功率、计算卸载概率对计算卸载性能指标的影响,验证了所提出算法的收敛性。

多级循环加卸载混凝土损伤特征及声学研究

为研究多级循环加卸载下混凝土损伤声学前兆响应及失稳破坏机理,构建了多级循环加卸载混凝土损伤声学试验系统,试验全程借助声发射监测技术,测试分析了不同加卸载幅度(2-4-6-8 MPa,3-6-9-12 MPa)下混凝土的力学特性、损伤演化特征及声学前兆响应规律,揭示循环加卸载条件下混凝土试样的损伤破坏机理。结果表明:多级循环加卸载下混凝土变形破坏过程可分为初始压密、弹性变形、扰动损伤、塑性变形和失稳破坏阶段,循环加卸载幅度为2-4-6-8 MPa时造成的累积损伤不会破坏混凝土试样,而幅度为3-6-9-12 MPa时可破坏试样;多级循环加卸载会加速高应力状态下混凝土试样损伤破坏过程,增大其内部所积聚的能量,致使微破裂事件增多、声发射振铃计数更加活跃,且加卸载幅度越大试样破坏过程越剧烈,最终破裂也越严重;在多级循环加卸载阶段,声发射时频参数表现出明显的Kaiser效应;试样破坏前其声发射时频参数会出现突增现象,并与加卸载幅度呈正比关系;声发射b值在临近应力峰值阶段呈下降趋势,预示着主破裂的来临,在试样发生主破裂后快速下降直至最低值。

三轴多级循环加卸载下红砂岩强度与变形特征试验研究

为研究围压及应力路径对多级循环加卸载下红砂岩的变形破坏特征的影响,采用RMT-301岩石与混凝土力学试验系统,对红砂岩在10 MPa、20 MPa、30 MPa、40 MPa围压下进行常规三轴压缩试验和等下限增幅循环加卸载试验、增下限等幅循环加卸载试验。研究结果表明:等下限增幅循环加卸载、增下限等幅循环加卸载下试件均呈脆性破坏,强度特性随围压的变化趋势基本一致,试件的加卸载变形模量总体上均随围压增大而增大;随着应力级数增加,等下限增幅循环加卸载下,加卸载变形模量呈先增加后降低或一直降低的趋势,而增下限等幅循环加卸载下均呈增加趋势;随着循环次数的增加,试件的轴向残余应变呈阶梯式增长,且在每级应力循环中呈对数型增长;每级应力的第一次循环对试件损伤影响最大,轴向残余应变显著增长,且增下限等幅循环加卸载下增长更为显著;试件在每级应力循环的轴向残余应变增量随应力级数的变化趋势不同,等下限增幅循环加卸载下呈先减小后增大的“V”形变化趋势,而增下限等幅循环加卸载下总体上呈一直增大的“ノ”形变化趋势,且围压越大变化趋势越明显。

某体育场大悬挑钢屋盖支撑卸载过程分析

支撑卸载是大型空间钢结构由施工状态过渡到设计状态的关键环节,卸载方法将直接影响结构的安全及其服役阶段的受力状态。为确定大悬挑体育场钢结构屋盖支撑的合理卸载方案,首先对大悬挑钢结构支撑卸载过程进行了简化分析,确定总体的卸载原则。之后根据体育场钢屋盖结构的受力特性和临时支撑体系布置,选择分区多级循环卸载方法;建立了体育场屋盖钢结构和临时支撑的一体化分析模型进行详细分析,得到了卸载过程中支撑反力、结构变形、结构及支撑杆件应力等数据。数值模拟得到的结构变形与现场实测值基本一致,证明分区多级循环卸载是一种合理的卸载方法,每级先卸载主桁架支撑再卸载次桁架支撑,可有效控制卸载过程中临时支撑反力和结构杆件应力的振荡幅度与峰值。