基于BIM的精细化土石方量计算方法

土石方量是影响大型土木工程的工程进度和技术经济指标的重要参数。提出了一种基于BIM的精细化土石方量计算方法,以提高计算速度和精度。首先,将大型土木工程的地表面分成若干矩形子域,在每个子域上采用独立的薄板样条插值函数进行曲面拟合;然后,采用规则直角三角形网格对地形曲面进行离散,通过三角形网格的自动加密来提高和控制计算精度;最后,通过开挖面与地形面三角面片的拓扑及几何计算,得到准确的开挖边界位置,从而实现自动放坡并在BIM中生成三维开挖实体,得到精细化的土石方量计算结果。算例分析结果表明,所提出的方法可以自动准确计算大型土木工程的土石方量,提高设计效率和质量。

基于高维模型的客车发动机悬置系统NVH性能优化

汽车NVH性能是衡量汽车乘坐舒适性的重要指标,其噪声声压级高低和振动幅值大小直接影响乘员的主观感受。通过怠速时整车NVH测试,确定动力总成悬置系统对驾驶员座椅处NVH性能影响最大。选取动力总成四点悬置处刚度和阻尼作为设计变量,利用基于薄板样条插值函数的高维模型(TPS-HDMR)构建设计变量与目标函数之间的近似模型。以驾驶员座椅处振动幅值为约束条件,采用遗传算法对驾驶员右耳处声压级进行优化,优化结果表明客车NVH性能得到明显提升,验证了该方法的可行性。

一种面向CPU/GPU异构环境的协同并行空间插值算法

CPU/GPU异构混合系统是一种新型高性能计算平台,但现有并行空间插值算法仅依赖CPU或GPU进行加速,迫切需要研究协同并行空间插值算法以充分利用异构计算资源,进一步提升插值效率。以薄板样条函数插值为例,提出一种CPU/GPU协同并行插值算法以加速海量激光雷达(light detector&ranger,LiDAR)点云生成数字高程模型(DEM)。通过插值任务的分解与抽象封装以屏蔽底层硬件执行模式的差异性,同时在多级协同并行框架基础上设计了Greedy-SET动态调度策略,策略顾及底层硬件能力的差异性,以实现异构并行资源的充分利用和良好负载均衡。实验表明,协同并行插值算法在高性能工作站上取得19.6倍的加速比,相比单一CPU或GPU并行算法,其效率提升分别达到54%和44%,实现了高效的协同并行处理。