基于自适应FEM-SPH耦合算法的飞机典型部位破片冲击战伤的数值研究

针对飞机典型部位在遭到高速破片攻击后结构整体的战伤状态及破片的剩余行为开展数值模拟。应用LS-DYNA软件,结合有限单元方法(finite element method,FEM)和光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)两者的优势,建立自适应的FEM-SPH耦合模拟方法,并构建2种飞机典型部位的计算模型,采用六面体网格局部细化方法实现了核心位置的精确模拟,并进行试验来验证数值模型;开展了一系列高速冲击战伤模拟,对比了不同工况下破片高速冲击结构后形成的碎片云和破口形貌,并对破片的剩余速度和质量进行分析,确定了破片在结构蒙皮上的临界跳飞角。结果表明:自适应FEM-SPH耦合算法的计算结果与试验结果吻合良好,能够对破片高速冲击战伤进行有效准确模拟;碎片云分布形状随破片速度增加变得狭长,冲击角度会改变碎片云和结构破口形状朝向;碎片云高度和扩散速度随破片速度或角度的变化趋势基本一致并都呈线性关系;破片的速度减少量不随初始速度变化,质量减少量则与冲击速度正相关,两者与冲击角度都负相关;破片临界跳飞角与冲击速度大小基本呈线性关系。

基于差分隐私Skyline算法的智能云平台中的数据隐私保护研究

针对工业互联网云平台中不同子系统数据割裂和隐私保护问题,文章提出基于Bubble-Skyline算法的解决方案,该方案包括数据收集模块、数据预处理模块、数据分析建模模块。在数据收集模块和数据预处理模块中使用协议加密和哈希映射转化表,安全地传输与整合不同系统之间的数据;在数据分析模块中使用Bubble-Skyline算法获得最优解。采用某工厂的历史数据验证表明,在工厂排产中,该方案能够在保护数据隐私的同时优化排产方案,平均生产时间减少了17.15%。

超高速撞击薄板的球形弹丸临界破碎速度分析

超高速撞击薄板的球形弹丸的临界破碎速度目前主要通过实验和数值模拟确定。文章提出一种求解弹丸临界破碎速度的理论思路:根据临界破碎前/后弹丸尾部特征点速度不同的特性,分别建立描述弹丸尾部特征点在临界破碎前/后速度的理论模型;基于两速度模型相等的临界条件,理论求解不同弹靶厚径比下弹丸的临界破碎速度,并与Piekutowski实验及经验曲线相关数据进行比较;进一步用FE-SPH自适应耦合方法数值模拟铝球超高速撞击铝板过程,对弹丸临界破碎速度理论模型预测值两侧的工况进行数值模拟验证。分析结果表明:理论模型预测值与实验和数值模拟结果吻合良好。该理论研究成果还可推广至不同材质弹/靶的球形弹丸超高速撞击薄板情形,对指导Whipple防护结构的设计具有重要意义。

金属基活性破片侵彻间隔铝靶作用行为

为揭示活性破片穿靶毁伤机理,研究活性破片靶后碎片云与毁伤效应行为,开展了金属基活性破片侵彻间隔铝靶弹道枪实验。通过观察间隔铝靶穿孔模式与弹靶作用行为高速摄像,结合破片侵靶破碎理论、能量守恒定律和活性破片激活响应行为,分析活性破片侵彻间隔铝靶作用行为。研究结果表明:球形活性破片侵彻间隔铝靶时,对前靶造成冲塞毁伤,靶后形成碎片云对后靶造成动能-化学能耦合毁伤,后靶毁伤主要呈现为中心贯穿和碎片撞击复合模式,活性破片激活程度随碰撞速度增加呈增大趋势:建立了活性破片靶后碎片云理论模型,获得了碎片云演化规律,在不同碰撞速度下,临界贯穿孔径位置处的单位碎片动能与单位反应质量呈负相关关系。

海量机载激光点云数据分布式分片存储方法研究

机载采集的红外激光云数据,作为重要的遥感大数据,其存储方法决定后期的应用方向。由于海量化机载激光点云数据存储对高效率的要求越来越高,提出了一种海量机载激光点云数据分布式分片存储方法。对激光点云信息特征的加权模糊C均值化,去除激光点云数据的噪声干扰。依据Sharding分片功能,设计云数据库的数据分片算法。设计改进哈希数据分布算法,完成最终的海量机载激光点云数据分布式存储。实验结果表明:所提方法的激光点云数据存储能力更高,效率更好,实际应用效果更好。

云计算环境下数据安全存储的初始划分与分配策略研究

数据资源存储是云计算提供的一项基本服务,其安全性、可用性和可靠性受到普遍关注。传统云数据存储策略多针对系统的存储效率与负载均衡进行研究,无法规避用户数据存储位置的安全风险。为此,论文根据云环境中数据完整泄露的最低概率,建立了数据分片的数量标准对其进行range分片;然后将T-color思想与贪心算法结合,提出SA-Greedy(secure automatic greedy)数据分配策略,确定数据片段的物理实际存储结点,进一步提升数据存储的安全性。实验表明,该初始数据资源分布策略在保障了存储位置安全性的同时,有负载均衡、执行耗时短、检索效率高等优点。

基于Hausdorff距离的点云分片精简算法

提出一种基于Hausdorff距离的点云分片精简算法。对点云模型进行X-Y边界获取,保留形状特征;计算除边界外其余数据点对应的曲率,根据平均曲率构造点云模型的模糊集,引入模糊集合理论得到曲率分片的最佳阈值;以曲率最大、最小值差值的1%作为点云的曲率间隔,依次对点云数据进行分片,使某一数据点对当前分片点云的归属程度达到最大;计算各分片内数据点主曲率的Hausdorff距离,获取并保留特征点。实验结果表明,该算法提高了点云精简率,有效缩短了精简时间,较好保留了点云细节特征。

基于分解与加密的云数据库隐私保护机制研究

针对租户对云数据库服务模式下数据隐私保护的需求,提出了一种基于分解与加密的云数据库隐私保护机制。租户根据自身的隐私保护需求定义隐私约束,由云服务提供商平台的可信数据隐私保护模块根据隐私约束完成最少加密属性分解,并对分解结果中一部分属性的数据值加密实现数据隐私保护,从而建立了基于分解与加密的云数据库隐私保护模型。对该隐私保护模型进行了扩展,实现了防止数据分布隐私泄漏、减小服务提供商平台负载和对可排序属性进行范围查询的目的。

基于云特征的遥感图像可用度影响因素分析

针对卫星遥感图像可用度分类问题,提出基于图像信息的云覆盖率、云厚度、云破碎度的云结构特征描述概念.研究了它们对于卫星遥感图像可用信息量的影响程度,构建了由厚度相关的云覆盖率及云破碎度构成正交可用度评估空间.并进一步分析了云结构特征与可用度之间的近似线性及单调特点,证实了所提描述方法对于可用度表征的合理性和有效性.通过与500幅不同可用度等级的专业人工判读结果比较,证实综合这3个变量的可用度判读结果与人工判读结果的准确度比较达到95%.该方法为建立卫星遥感图像可用度评估模型,自动分类得到用户需要的图像数据提供理论及技术支持.

基于云平台的教学模式研究

随着云计算技术的飞速发展,传统的黑板、粉笔教学向多媒体教学、开放式教学转化,同时课堂空间、教学资源、受众范围也发生转变。利用网络学习已成为学习者的一种学习趋势。通过对云平台的深入了解,研究与设计了一个通过云平台,学习者利用自己碎片化时间获取教育资源的新模式。该平台由构建基于云平台的开放式教育模型、云资源池建设、云空间服务建设三部分组成。通过对该云平台的小范围试用,学生学习能力与教师素质明显提高,取得良好的实践效果。

基于艺术设计云教育背景下的碎片化学习模式研究——以西财天府云教学平台为例

为了适应高等教育信息化的高速发展,达到在高等院校艺术设计专业的教学中结合互联网教育和信息碎片化的特点开展网络云教学的目的,以西南财经大学天府学院的云教学平台设计为例,从传播学和认知心理学的角度出发构建"心理互动"碎片化教学资源设计模型。总结出教学内容的碎片化、教学管理的碎片化、视觉设计的扁平化、交流互动的碎片化等平台设计策略并进行教学实践,为碎片化的学习模式下云教学内容的设计及教学者提供更好的帮助。

超高速破片对双层靶碰撞效应研究

研究了超高速破片碰撞双层靶形成碎片云的分布特点.在一定合理假设的前提下提出了一个供工程计算用的碎片云均匀分布模型,根据碎裂过程中产生的表面面积的表面能与局部惯性或动能相互成平衡的原理进行计算.利用能量守恒原理得到了超高速破片碰撞空间靶板结构形成的碎片尺寸、质量分布、碎片数量和碎片运动规律,可进一步求出碎片云特征破坏参数,为研究空间结构防护与毁伤提供设计依据.

碎片云动量特性数值仿真研究

铝合金球形弹丸高速撞击薄铝板时，会造成薄铝板穿孔并自身发生破碎，在铝板前后两侧产生碎片云，分别为反溅碎片云和穿透碎片云。反溅碎片云及穿透碎片云具有各自的动量特性，对其动量特性的研究有助于为碎片云理论建模提供依据。采用AUTODYNV6．0软件对直径为6．35mm的Al1100-O球形弹丸高速正撞击6种厚度的Al6061-T6薄板进行了数值仿真计算，撞击速度为1．0～5．0km／s。得到上述两种碎片云的动量，确定了动量值随撞击速度口及薄板厚度艿的变化规律。同时，利用仿真得到的动量数据，采用多元回归方法，分别建立了两种碎片云动量模型。最后，对美国国家航空航天局（NASA）报告给出的7种工况下的撞击实验进行了数值仿真计算，并将动量值与实验结果进行了比较，得到的比较结果可用以分析数值仿真的有效性。

基于云计算的海量碎片资源动态调度仿真

传统的资源调度方法处理的碎片资源偏散乱,对静态调度效果较好,但资源动态调度耗时长。提出基于云计算的海量碎片资源动态调度方法。量化处理海量碎片资源,并计算碎片资源对应的权值,判断碎片资源调用的优先级。依据碎片资源的优先级计算结果,利用云计算技术重组海量碎片资源。发布资源分配调度任务,确定资源调度的初始位置和速度,最后通过调度信息素更新、资源动态循环迭代控制和决策调度区间自适应调整三个步骤,实现海量碎片资源的动态调度。经过实验对比得出结论:传统的调度方法调度任务的平均时间为520秒,而基于云计算的海量碎片资源动态调度方法的平均消耗时间为350秒,相比之下节省了170秒,资源利用率较高。

基于三维激光点云的爆破块度统计预测方法

爆破块度是评价露天矿台阶爆破效果的重要指标,直接影响后续铲装、运输效率和开采综合成本,对爆破块度进行准确预测可反馈优化爆破设计及指导现场爆破施工。三维激光扫面技术是一种非接触面测量技术,能够精确重建物体表面,相对二维图像能够获取物体完整的三维几何形状信息。研究提出一种基于爆堆表面岩块激光点云分析的爆破块度统计预测方法(3DPCFM),具体为采用三维激光扫描仪对爆堆整体进行扫描,获取爆堆表面点云数据并且通过点云配准、过滤、去噪和下采样等处理技术建立爆堆三维点云模型,采用LCCP算法分割爆堆表面岩块点云,基于表面岩块点云借助几何算法获取岩块体积、采用PCA法提取岩块粒径,结合数理统计分析方法进一步获取爆堆表面岩块块度分布,试验通过岩块堆平铺和堆砌2种状态点云模型获取的岩块粒径对比修正堆砌状态提取的块度粒径偏差,然后以表面岩块块度分布作为输入参数,获取爆堆整体块度分布。室内试验结果分析表明:3DPCFM块度预测结果相对二维图像处理块度分析软件Split-Desktop更加接近水缸法实测块度精度,岩块在平铺状态下采用岩块点云数据提取的几何参数与实测值近似相等;小规模现场试验验证3DPCFM块度分布预测存在1~3 cm粒径偏差。

基于云存储的数据安全性分析及措施

云存储随着云计算的发展应运而生,然而针对上传到云存储里的数据,数据的安全性又是当今云存储的瓶颈,本文针对数据安全采用了传输加密和文件碎片存储加密两种措施,实现了基于云存储中的数据的机密性、完整性、可用性等安全特性。

含微服务的调度自动化系统分布式实时数据库

提出一种含微服务的调度自动化系统分布式实时数据库总体构架,解决了传统调度自动化系统中实时数据库数据处理慢、灵活性差和不易扩展等问题。根据实时数据库对数据时效性的要求,定义了遥测类、遥信类的简化数据模型,规避了复杂数据关系的搜索,并运用数据分片技术对数据进行有效划分。采用微服务架构模式,将数据读写过程虚拟化为细粒度的数据服务,以云计算技术为核心,实现对微服务、分布式技术的深度整合。利用该构架实现的分布式实时数据库管理系统已在某实际电网中得到应用。实际运行效果表明,该构架下的实时数据库具有实时性高、扩展性强、运行稳定可靠等优点,为坚强智能电网的建设和发展提供技术支撑。

面向云端的文件多层破碎混淆机制

针对云计算平台中的文件存储安全及效率低等问题,提出了一种多层破碎混淆保护机制,首先利用文件被暴力破解的时间成本以及密级程度确定第一层切块数量;进而对文件块打乱混淆,并加密保存其打乱顺序;接着根据隐式分割机制,对文件块进行二次切割和进行编号重组,并最终存储云端.实验结果表明了本文方法的可行性,能够找到最佳的切块数量以及最少的加密次数,从而使云端文件数据的安全性和处理效率都得到有效提升.

基于模糊集的陶质文物碎片点云特征提取算法

陶质文物碎片上同时包含尖锐特征和平滑特征,且文物碎片的原始表面并不光滑,因此,针对陶质文物碎片的散乱点云模型,该文提出一种鲁棒的特征提取方法。首先,基于法向估计和区域生长,建立一种基于模糊集的区域生长法,将每个潜在曲面划分成一个区域,区域间相交部分的点标记为潜在特征点。然后,将点在局部平面上的投影残差作为特征值,计算点在不同尺度下成为特征点的可能性进行特征提取。最后,采用“双生长圆”策略,生成特征折线,并对其进行平滑处理得到平滑特征线。实验结果表明,该方法稳定、抗噪性强,在有效提取尖锐特征的同时,还能尽可能多地保留较平滑的特征,针对各类模型,均能获得较好的效果。

爆破岩块自动识别与块度特征提取方法

爆破块度是评价爆破效果的主要评价指标之一。为了快速、准确获取这一指标,以爆破后部分岩块为研究对象,利用三维激光扫描仪获取岩块点云数据,在原始点云数据预处理的基础上,通过设定体素聚类控制标准与权重因子w的变化区间计算得到超体聚类点云。然后通过凹凸性判据中阈值(βThresh、θThresh)的设定对聚类结果融合,利用区域生长的思想进行岩块点云分割,达到岩块轮廓面自动识别的目的。从岩块点云的分割结果中依次提取出单个岩块点云,应用PCA算法自动计算岩块粒径并统计块度分布结果。结果表明:岩块分割效果好,自动计算法与手动量取法的平均相对误差约为4.90%,且块度分布的统计结果对爆破质量评价有一定的指导作用,满足对爆破质量分析与评价的要求。