基于Crossbar交换结构的虚输出队列研究

摘 要：交换结构及队列调度算法是影响交换机性能的主要因素。此文对基于 Crossbar结构的虚输出队列（VOQ）模型从交换结构、排队模型、实现原理、吞吐率和调度算法方面进行了分析和研究，为构造高带宽的交换机提供了有意义的结论。

交叉节点缓存crossbar交换结构设计

针对传统交换结构调度复杂且时间开销大的问题,采用交叉点缓存(Buffered Crossbar)交换结构和改进的轮询调度算法,在输出端设置按一定的缓存顺序输出,并通过verilog代码实现了8*8的CICQ交换结构。极大地缓解了传统Crossbar交换结构存在的输入输出端口冲突问题,有效避免了队头阻塞问题。采用算法复杂度为O(1)的轮询调度算法,硬件实现简单。可以达到100%的吞吐效率,实现了最快3个时钟周期的高速度低延时交换。

Crossbar交换结构高性能调度算法研究

文章对高速路由器交换技术中普遍采用的Crossbar交换结构的各种主要调度算法进行了分类阐述和对比分析，讨论了调度算法的基本问题，主要分析了最大匹配类算法和权重匹配类算法两种目前的主流调度算法，最后对高性能调度算法研究的最新进展进行了介绍。

大连湾海底隧道透水式接岸结构对水体交换的影响

在大连湾海底隧道工程中首次应用了透水式接岸结构,采用数值模拟的方法计算了大连湾海底隧道接岸结构施工后的流场和水体交换,并与传统的不透水方案计算结果进行了对比分析。研究结果表明:透水式接岸结构方案中水流会产生明显的横跨隧道方向的流动,对隧道两侧的水体交换有改善的作用,更能促进周边水体交换。这种透水结构具有推广应用价值。

质子交换膜燃料电池叶脉型流场结构设计与优化

质子交换膜燃料电池的性能受双极板中流场结构的影响。设计了一种叶脉型仿生流场,并建立了一个三维、多相的PEMFC模型。为了使仿生流场PEMFC具有最大的输出功率,构建Kriging代理模型分别与遗传算法和粒子群优化算法结合,寻找此仿生流场结构的最佳参数。结果表明当电池工作电压为0.5 V时,优化模型比基础模型功率提高了13.94%。优化模型阴极侧流道内液态水以及流道靠近气体扩散层处的气体压强、反应物质量分数分布均匀性更好。

二维可交换左对称代数的相容性与双代数结构

利用左对称代数的相容性与双代数结构的定义,结合二维左对称代数的分类结果,证明了所有二维可交换的左对称代数的相容性,导出相容左对称代数的双代数结构。

内置于控制柜的热交换器结构设计与分析

为了实现工业控制柜需要同时满足散热和防尘防水的需求。本文提出了一种内置式热交换器结构设计,通过分隔成互不相连通的外部空气换热空间与内部空气换热空间,形成空气的外循环和内循环,外部空气将内部空气的热量带出控制柜。同时,通过与控制柜结构设计配合,将热交换器的滤尘棉内置于控制柜中。

考虑装配偏差的质子交换膜燃料电池密封结构失效数值研究

质子交换膜燃料电池(PEMFC)的密封结构组件在装配过程中不可避免地存在错位偏差,影响电堆的性能和安全性。为研究装配过程中密封构件几何结构和材料参数对密封结构失效的影响,建立PEMFC装配过程中的密封结构数值模型,采用滑移距离和滑移角为评判密封结构失效指标,讨论垫片的硬度、尺寸和膜电极(MEA)框架厚度、材料弹性模量对密封结构失效的影响。结果表明:滑移距离和滑移角随着垫片硬度、垫片厚度的增大而增大,随着垫片宽度、MEA框架厚度和材料弹性模量的增大均减小,这表明密封构件的几何参数和材料参数对密封结构的稳定性具有重大影响;选择硬度和厚度较小、宽度较大的密封垫片,较厚和弹性模量较大的MEA框架可以降低错位偏差对密封结构的影响,扩大结构容许的装配误差范围。研究结果有利于对密封结构失效的理解,也可用于指导PEMFC装配工艺的设计。

具有交换各向异性的Fe_(3)O_(4)/α-Fe_(2)O_(3)核壳结构诱导的偏置现象

采用Fe_(3)O_(4)颗粒的固相氧化反应制备出Fe_(3)O_(4)/α-Fe_(2)O_(3)核壳结构颗粒,并在低于反铁磁奈尔温度(955 K)高磁场(1 T)下进行场冷却,对亚铁磁/反铁磁Fe_(3)O_(4)/α-Fe_(2)O_(3)核壳结构的晶体结构、微观形貌以及磁学性能进行了测试和分析。实验发现,随着亚铁磁Fe_(3)O_(4)表面反铁磁层α-Fe_(2)O_(3)厚度的增加,颗粒矫顽力从约57 Oe增大到4525 Oe,磁滞回线呈现出蜂腰状。当反铁磁层厚度约为533 nm时,核壳结构磁滞回线出现增强的交换偏置场~601 Oe。理论计算表明,由于亚铁磁性的Fe_(3)O_(4)和反铁磁性的α-Fe_(2)O_(3)界面处存在相互交换作用,当反铁磁厚度大于510 nm时,核壳结构各向异性能和塞曼能都高于界面交换能时,亚铁磁/反铁磁核壳体系会出现交换偏置的增强现象。

电流焦耳热调控反转型垂直(Co/Pt)n/Co/IrMn纳米多层膜结构的交换偏置效应研究

交换偏置效应影响磁敏传感器中的关键性能参数.在外加磁场辅助下,本文提出一种电流产生的焦耳热调控交换偏置效应的研究方法.通过该方法,系统调控了反转型垂直纳米多层膜结构(Co/Pt)_(n)/Co/IrMn(简称垂直多层膜结构,n+1是Co层周期数)的面内交换偏置效应,不仅连续改变了交换偏置场Heb大小,而且实现了Heb的翻转.在垂直多层膜结构中,如果固定外加磁场H_(p)(脉冲电流I_(DC))后连续改变I_(DC)(H_(p))的大小可以连续调控Heb的数值;如果固定H_(p)(I_(DC))后同时改变I_(DC)(H_(p))的大小和方向,则在较大I_(DC)时可实现H_(eb)的翻转.结果表明,该方法可以用来原位调控磁敏传感器的线性磁场范围和灵敏度等关键性能参数,对磁敏传感器的优化研究具有重要的借鉴意义.

基于质子交换膜的气动软体驱动器的自密封结构

对于现有的基于质子交换膜的气动软体驱动器,其密封结构是通过软体结构与质子交换膜直接粘接形成的,承受的工作压力较低,从而限制了软体驱动器的性能。为提高基于质子交换膜的气动软体驱动器的工作压力,设计一种利用气动软体驱动器的气腔内压实现密封的自密封结构。通过有限元分析法,分析自密封结构的密封特性以及关键结构参数如斜面倾角、密封圈结构顶面宽度及气腔内侧壁厚度对密封性能的影响。结果发现:增大密封圈结构斜面倾角和顶面宽度,以及降低气腔内侧壁厚度,均能提高自密封结构的密封能力;相较于斜面倾角和气腔内侧壁厚度,改变密封圈顶面宽度能够更显著提高自密封结构的密封能力。结合有限元仿真分析的结果,通过实验测试自密封结构的密封性能。结果表明:采用该自密封结构的基于质子交换膜的气动软体驱动器工作压力更高,变形能力和负载能力更强;而且自密封结构通过密封失效能够对软体驱动器的结构起到过压保护作用。

社会交换理论视角下的城市社区老年人互助养老意愿影响因素研究

互助养老服务是机构养老服务、社区居家养老服务的有益补充。如何保障互助养老服务健康、可持续发展是一个亟须解决的社会问题。社会交换理论认为,城市社区老年人参与互助养老服务的意愿取决于预期收益、预期成本、信任和参与风险的综合影响。通过问卷调查,利用Amos25软件对已构建的概念模型以及提出的假设进行实证检验和路径分析。结果表明:城市社区老年人参与互助养老服务的意愿,随着预期收益的增加和信任度的提高,呈现出正向增长的趋势,随着预期成本增加和参与风险增强,呈现出负向增长的趋势;互助养老服务的健康运行需要建立一系列的激励机制、保障机制并需要进行广泛宣传。

妊娠糖尿病患者膳食营养结构调查及低血糖负荷食品交换份法干预效果

目的分析妊娠糖尿病(GDM)患者膳食营养结构,探讨低血糖负荷食品交换份法干预效果,并分析其对血糖、血脂水平及分娩结局的影响。方法选取郑州大学第一附属医院2019年6月至2022年5月的98例GDM患者为改良干预组,同时选取同期健康孕妇49例为常规干预组。比较两组每日不同食物摄入量、膳食营养摄入情况。两组患者分别给予常规食品交换份法、低血糖负荷食品交换份法进行干预,分别记为常规干预组(44例)、改良干预组(54例)。统计对比不同干预方案的临床疗效及干预前、干预4周后孕期体重变化、血糖[空腹血糖(FBG)、餐后2 h血糖(2 h PG)]、血脂[总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)]、胰岛素相关指标[胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)、糖化白蛋白(GA)、内脂素(Visfatin)、摄食抑制因子-1(Nesfatin-1)]水平。比较分析不同干预方案对分娩结局的影响。结果改良干预组粗粮、海产品摄入量低于常规干预组,肉类、烧烤类、煎炸类、香肠类、饮料摄入量高于常规干预组(P<0.05);改良干预组脂肪、碳水化合物摄入量及能量高于常规干预组(P<0.05);改良干预组总有效率高于常规干预组(P<0.05);干预4周后改良干预组孕妇体重增加量及FBG、2 h PG、TC、TG、LDL-C水平低于常规干预组,HDL-C水平高于常规干预组(P<0.05);干预4周后改良干预组HOMA-IR及GA、Visfatin、Nesfatin-1水平低于常规干预组(P<0.05);改良干预组不良分娩结局发生率低于常规干预组(P<0.05)。结论GDM患者膳食营养结构、三大热能营养素摄入量存在不合理性,低血糖负荷食品交换份法干预可有效控制血糖、血脂水平,改善胰岛素抵抗状态,降低不良分娩结局发生率。

一种适用于质量交换网络优化的节点非结构模型

质量交换网络(MEN)作为过程集成系统的新兴分支方向,具有提高资源利用效率和降低环境污染的双重效益。目前典型的超结构模型在MEN优化中已经取得了很好的应用,但超结构固定排列方式限制了模型中换热器匹配的灵活性和求解域的扩大。基于此,提出了一种新的有分流节点非结构模型,以节点的形式量化传质单元的匹配方式,实现传质单元在流股上的自由匹配,从而增强了单元匹配的灵活性。同时考虑到实际工程中有分流情况的出现,以分组数和分支数表示传质单元的有分流形式,进一步扩大了模型的求解范围。最后,通过2个实际MEN算例分析计算,验证了有分流节点非结构模型的有效性。

整流器拓扑结构与电解特性对质子交换膜电解池比能耗影响

整流器拓扑结构与电解特性是影响质子交换膜电解池(proton exchange membrane electrolysis cell,PEMEC)比能耗的主要因素。对此,考虑了电解特性中的电化学反应和电堆温度对电压模型的影响,建立了PEMEC电压灰箱模型。该模型用于研究不同电堆温度、电网供电电压及电堆电流条件下,6脉波桥式、12脉波桥式与基于脉宽调制(pulse width modulation,PWM)电流型3种整流器拓扑结构及理想直流电源对PEMEC比能耗的影响。研究结果表明,相较于6脉波桥式和12脉波桥式整流器,PWM电流型整流器具有更低的电解池比能耗,并与理想直流电源条件下计算结果相近。电解池比能耗随着电堆温度的升高而减小,随着电网供电电压和电堆电流的升高而增大。研究为多种运行工况下不同整流器拓扑结构的电解池比能耗计算提供了有效途径。

典型持久性有机污染物在土气交换中的结构多样性特征

持久性有机污染物的土气交换是在环境中分配和归趋的重要组成。从采样技术、逸度模型、交换方向和通量,以及影响因素4个方面综述典型持久性有机污染物(POPs)及其同系物、异构体的土气交换行为。有机氯农药滴滴涕(DDTs)及其代谢产物o,p′-DDT和p,p′-DDD表现出沉降趋势,六六六(HCHs)的异构体α-、β-HCH相比γ-、δ-HCH更倾向于向大气扩散。低分子质量的多环芳烃及多氯联苯普遍向大气挥发,而溴化程度较低的多溴二苯醚流动性较高。磷酸三正丁酯比其他有机磷阻燃剂的挥发趋势更明显。对于新型污染物,考察了全氟辛烷磺酸及短、中链氯化石蜡的土气交换通量。此外,土气交换方向会受到温度和土壤有机碳含量的影响。

基于TOPSIS的配电网结构优化及关键节点线路识别

为获取较优的配电网拓扑结构并识别网络关键节点和线路,提出一种综合多属性的配电网结构优化和关键节点线路识别方法。首先利用支路交换法获取多个配电网拓扑图,然后基于复杂网络理论构造抗毁性指标,接着采用改进的TOPSIS法找出最优网络,最后构造重要性指标识别关键节点和线路。以IEEE33和PG&E69节点系统为例,对网络做随机攻击,验证优化后的配电网具有更强的抗攻击能力;对配电网采取随机攻击和蓄意攻击,结果表明,在蓄意攻击中,网络的各项指标下降更加显著,证明本方法能够有效识别出关键节点和线路。

熵、耗散结构与健康

耗散结构是远离平衡态的非线性自组织有序结构,人体作为经典的耗散结构,通过与外界进行物质、能量、信息的充分交换产生负熵对抗“熵增”。系统梳理基于耗散结构与熵的理论和相关研究,探讨耗散结构理论对机体调节、癌症、衰老等的意义。选取孕产妇这一特殊人群,聚焦信息维度,开发了相应信息交换量表(Cronbach’sα>0.9)并提出信息交换指数,初步探索耗散结构信息维度对孕期健康的影响,结果显示信息交换指数与孕期焦虑分数负相关(r=-0.35,P<0.001),OR值为0.26(95%CI:0.08~0.80),初步证实了基于耗散结构理论开展实证研究的可行性。若能进一步开展相关实证研究,有望开发新的疾病预防策略,为公共卫生领域提供新理论和新方法。

不同离子交换膜在电渗析技术中的应用评价研究

选用三种不同工艺制备的离子交换膜,详细考察对比不同膜片的微观形貌、热稳定性、含水量、离子交换容量、离子选择透过性、面电阻等理化性质,系统评价不同膜片在盐浓缩电渗析技术中的应用性能。结果表明,流延法和拉伸法均相膜结构相对致密且均一,孔径分布集中在10 nm以下,元素分布均匀,具有较低的面电阻和能耗,较高的离子选择透过率、电流效率和盐通量;且拉伸法均相膜横向致密、纵向疏松的结构更有利于降低面电阻和能耗,增加电流效率和盐通量。热压法异相膜具有多相结构,膜较厚,且含有一些大孔(<6μm),面电阻和能耗约是均相膜的2倍,同时离子选择透过率、电流效率和盐通量均较低。所选用离子交换膜均能达到在电渗析脱盐应用中对材料热稳定性的要求。研究结果可为电渗析用离子交换膜的结构设计、制备工艺等提供参考。

超支化芘基聚芳基哌啶阴离子交换膜及其碱性电解水应用

以芘(py)为支化基团,基于对三联苯(TP)和N-甲基-4-哌啶酮(NM4P)单体,经强酸催化聚合得到超支化芘基聚三联苯哌啶聚合物(h-PTPE-py-n)。通过调整支化基团和三联苯的比例,可以得到不同支化度的超支化聚三联苯哌啶阴离子交换膜h-PTP-py-n。对该聚合物的化学结构、热性能、力学性能、离子传导性质进行了系统表征和测试,并将该类型膜应用于阴离子交换膜电解水(AEMWE)器件,评估其在实际工况下的运行基本表现。结果表明,芘引入导致的支化有效提高了阴离子交换膜的力学性能和尺寸稳定性,所制得的阴离子交换膜在80℃下的氢氧根离子传导率最高达到168.0 mS/cm,应用到AEMWE中时,h-PTP-py-n展示出了优异的导电性,在3 V条件下电流密度达到1.95 A/cm^(2),并且能稳定运行超过90 h。