A C-Based Variable Length and Vector Pipeline Architecture Design Methodology and Its Application

The size and performance of a System LSI depend heavily on the architecture which is chosen. As a result, the architecture design phase is one of the most important steps in the System LSI development process and is critical to the commercial success of a device. In this paper, we propose a C-based variable length and vector pipeline (VVP) architecture design methodology and apply it to the design of the output probability computation circuit for a speech recognition system. VVP processing accelerated by loop optimization, memory access methods, and application-specific cir- cuit design was implemented to calculate the Hidden Markov Model (HMM) output probability at high speed and its performance is evaluated. It is shown that designers can explore a wide range of design choices and generate complex circuits in a short time by using a C-based pipeline architecture design method.

A New Result on Regular Designs under Baseline Parameterization

The study on designs for the baseline parameterization has aroused attention in recent years. This paper focuses on two-level regular designs for the baseline parameterization. A general result on the relationship between K-aberration and word length pattern is developed.

Principles of rockbolting design

This article introduces the principles of underground rockbolting design.The items discussed include underground loading conditions,natural pressure zone around an underground opening,design methodologies,selection of rockbolt types,determination of bolt length and spacing,factor of safety,and compatibility between support elements.Different types of rockbolting used in engineering practise are also presented.The traditional principle of selecting strong rockbolts is valid only in conditions of low in situ stresses in the rock mass.Energy-absorbing rockbolts are preferred in the case of high in situ stresses.A natural pressure arch is formed in the rock at a certain distance behind the tunnel wall.Rockbolts should be long enough to reach the natural pressure arch when the failure zone is small.The bolt length should be at least 1 m beyond the failure zone.In the case of a vast failure zone,tightly spaced short rockbolts are installed to establish an artificial pressure arch within the failure zone and long cables are anchored on the natural pressure arch.In this case,the rockbolts are usually less than 3 m long in mine drifts,but can be up to 7 m in large-scale rock caverns.Bolt spacing is more important than bolt length in the case of establishing an artificial pressure arch.In addition to the factor of safety,the maximum allowable displacement in the tunnel and the ultimate displacement capacity of rockbolts must be also taken into account in the design.Finally,rockbolts should be compatible with other support elements in the same support system in terms of displacement and energy absorption capacities.

Sensitivity analysis of the vane length and passage width for a radial type swirler employed in a triple swirler configuration

The design of axial or radial swirlers typically governs a number of geometrical parameters that are determined by the desired flow field.In the meantime,the number of unknown parameters increases with the number of concentrically mounted swirlers.The available literature is nonetheless limited,and designers are obligated to increase the number of initial assumptions.In this article,three kinds of triple swirlers are employed and simulations are performed to determine the effect of each parameter on the swirler performance.Based on the correlation provided,overlengthening the radial vane length could result in significant changes in the flow field from the jetlike pattern to a wide swirl-jet angle due to the Coanda effect.Passage width should also have the potential to alter the swirl-jet angle and velocity field at the exit of the swirler.

Adaptive frame length algorithm for inter-satellite links

In view of the low ranging efficiency of the conventional fixed frame-length algorithm in the inter-satellite link,an adaptive frame-length algorithm is proposed. The frame length is adjusted adaptively according to the results of ranging and velocity measuring to improve ranging efficiency. Buffers which enable the frame length to be selected discretely and adaptively are introduced to avoid frequent hopping of the frame-length.Frame length marker is created to automatically identify the frame-length for frame synchronization procedures in receivers. The feasibility and the validity of the proposed algorithm to improve the efficiency of ranging are verified through both theoretic analysis and simulation,and the efficiency improves up to 88% when there are five buffers. This improvement can be further enhanced by increasing the number of buffers. Proper allocation of inter-satellite buffers is required to make a balance between the ranging efficiency and the system complexity.

A METHOD OF ADJUSTING BAR-LENGTH OF STATICALLY INDETERMINATE TRUSS FOR INCREASING ITS LOAD CAPACITY

Based on the character of the internal force distribution of the statically indeterminate truss, the elements stresses were changed by adjusting the length of bars to increase load capacity of structure. The efficiency of the method is illustrated by several examples.

深海无人系统大长径比环肋圆柱壳结构设计与试验研究

环肋圆柱壳是深海无人系统广泛采用的一种耐压结构形式,保障其结构安全是系统研制过程中非常重要的一环。针对环肋圆柱壳的结构特征推导了组合结构重量关系式和结构参数简化估算方法,并以一种超长型深海无人系统耐压结构为例,围绕大长径比环肋圆柱壳的结构形式、设计计算、仿真分析、模型验证等开展研究。研究表明提出的大长径比环肋圆柱壳结构设计参数简化估算方法具有较好的适应性。相关计算和分析结果可以为该型深海无人系统结构设计提供技术支撑,也可以为其他类似耐压结构设计提供参考。

闪色效果针织面料工艺设计与应用

在进行纬编横向夹色编织的基础上,通过分析并利用双反面组织、变线圈织物、集圈组织线圈结构的特征,设计一系列具有闪色提花效果针织织物。分析3种针织组织的三维立体结构各部分空间遮盖的特点,结合织物闪色形成的原理,总结不同组织闪色规律。根据图案设计需求,采用不同显色区域、不同组织结构比例分配进行编织,可以形成图案形态灵活、不同角度色彩变化的闪色织物效果。探讨基于不同组织结构的闪色针织面料设计案例,分析其织物风格特点,同时给出在针织服装上应用的建议。

基于局部焦距追迹计算优化的广角镜头设计方法

将焦距的内涵由零视场拓展至全视场,局部焦距可被用来表征各视场处极小视场角增量光线对应的像高增量,畸变则等效为随视场变化的局部焦距。继而,将局部焦距引入光学系统的设计过程用于畸变的表征与控制,可获得算测融合的效果。针对鱼眼镜头大视场、中央视场分辨率高且无畸变的成像目标,通过对局部焦距的追迹计算和优化控制,设计了全视场角160°,50%中央视场满足f-tanθ等线投影的鱼眼镜头。针对有限物距曲面物体复杂成像场景,通过对局部焦距的调控变换,为多种曲率半径数值的凸、凹物面设计了相应的广角镜头,满足了120°视场范围内物方等分辨率投影映射的效果。

眼轴测量对先天性斜视手术量的校正

目的参照眼轴测量结果设计先天性内/外斜视手术量,比较先天性斜视常规手术量与校正手术量的矫正效果差异。方法回顾性临床研究。2017年2月至2022年6月在南京医科大学附属儿童医院行斜视矫正手术的254例先天性内/外斜视患儿。依据手术设计方式划分为A组127例,B组127例,A组单纯以斜视度按常规设计手术量,B组根据眼轴长度对以斜视度设计的手术量进行校正。对A、B组术后1周、3个月、6个月手术效果进行比较。结果(1)组间正位率比较,术后1周,A、B组正位率分别为84.3%、85.8%,差异无统计学意义(P>0.05),术后3个月,B组正位率78.0%,比A组66.9%高,差异有统计学意义(P<0.05),术后6个月,B组正位率76.9%,比A组63.5%高,差异有统计学意义(P<0.05)。(2)当眼轴<22 mm时,A、B两组术后1周的正位率分别为84.0%、85.2%,术后3个月的正位率分别为64.9%、78.4%,术后6个月的正位率分别为63.8%、77.3%。当眼轴≥22 mm且<26 mm时,A、B两组术后1周的正位率分别为84.8%、87.2%,术后3个月的正位率分别为72.7%、76.9%,术后6个月的正位率分别为60.6%、69.2%。当眼轴<22 mm时,两组术后1周正位率差异无统计学意义(P>0.05),术后3个月、术后6个月均有统计学差异(均P<0.05),当眼轴≥22 mm且<26 mm时,两组术后1周、3个月、6个月正位率差异无统计学意义(均P>0.05)。(3)组间手术满意度比较,B组满意度83.5%比A组69.3%高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论在排除其它影响因素下,根据眼轴长度对传统手术量进行校正有利于提高先天性斜视的术后效果和手术满意度。该方法可为斜视手术量设计提供参考。

HRB400钢筋与UHPC锚固可靠度分析及锚固设计研究

为给桥梁工程中HRB400钢筋与超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,UHPC)锚固设计提供依据,对两者间的粘结性能及锚固长度进行研究。根据中心拔出试验中54个不同参数HRB400钢筋与UHPC锚固试件的粘结强度结果,回归得到粘结强度计算公式;在此基础上利用中心点法进行锚固可靠度分析与基本锚固长度计算,并与国内外规范基本锚固长度计算结果进行对比。结果表明:《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)和CEB-FIB Model Code 2010计算的基本锚固长度接近,与中心点法相比偏大、偏安全;基于锚固长度计算结果,给出不同保护层厚度下基本锚固长度和钢筋断裂最小锚固长度建议值;提出UHPC相对保护层厚度为0.5时,可采用《混凝土结构设计规范》计算HRB400钢筋与UHPC基本锚固长度和钢筋断裂最小锚固长度;UHPC相对保护层厚度为1.0、1.5、2.0时,可通过修正《混凝土结构设计规范》计算结果取值,基本锚固长度修正系数分别可取0.8、0.65、0.55,钢筋断裂最小锚固长度修正系数分别可取0.85、0.7、0.6。

基于力法的格构梁节点荷载分配方法及悬臂段长度优化设计

格构梁节点荷载简化分配方法的不足在于无法考虑2个方向的梁上其他节点荷载的影响且对文克尔(Winkler)地基上梁的类型进行了主观假定。为克服格构梁节点荷载简化分配方法的上述缺点,提出了一种基于力法的格构梁节点荷载分配方法。根据节点静力平衡条件及变形协调条件,新的格构梁节点荷载分配方法通过构建并求解线性方程组,能够合理地将作用在节点的集中力分别分配给2个方向的纵梁和横梁。进一步地,引入一个格构梁边坡锚固案例并等比例地增加纵梁和横梁的悬臂长度。不同基床系数条件下,基于新的节点荷载分配方法将格构梁节点荷载分配给纵梁和横梁,然后对各梁单独进行弯矩计算。以悬臂最大正弯矩与跨中最大负弯矩比值的绝对值接近1为评价指标,对格构梁最优悬臂长度进行了评价。节点荷载分配结果表明,随着悬臂长度的增加,分配给纵梁和横梁的荷载逐渐趋于稳定。弯矩计算结果表明,随着基床系数的增大,悬臂长度对格构梁弯矩的影响逐渐减弱。不同边坡基床系数条件下,当悬跨比在0.2~0.4之间时,悬臂各梁最大正弯矩与跨中最大负弯矩趋于均衡。因此,基于力法理论的节点荷载分配方法的提出为格构梁内力的精确分析及悬臂长度优化设计提供了可靠的理论依据。

大口径长焦距暗弱星模拟器系统设计

为提高星模拟器口径及焦距,提出以大口径长焦距离轴反射式系统作为星模拟器的准直光学系统。首先,研究星模拟器参数需求及光学系统构型优缺点,确定准直光学系统结构;其次,优化光学系统参数,分析像质情况;最后,测试系统各项实际指标,验证光学系统可行性。优化结果表明:系统口径为Φ510 mm,焦距为5000 mm,系统波像差≤0.049λ,点列图RMS半径≤2.589μm,各视场MTF接近衍射极限,畸变量≤0.002%,场曲≤0.2 mm,完全满足设计要求。测试实验结果表明:系统波像差0.0616λ,星等模拟范围+7~+12 Mv,星等模拟误差0.08 Mv,实现了对高星等恒星的精确模拟。

基于视场相关局部参数优化的复杂物像映射光学设计方法

成像光学系统的观测场景愈发复杂,为了实现物方到像方复杂的投影映射,传统的光学设计方法需优化控制不同视场的像高,该方法采样追迹计算量大。文中提出采用视场相关的局部参数作为优化控制目标,由局部焦距和局部F数实现复杂物像映射关系和分辨率的调控,并达到同步优化提升相对照度的效果。采用该方法分别成功设计了中央-20°~20°视场f-tanθ等线投影,边缘±20°~±60°视场f-θ等距投影,以及中央-16°~16°视场角分辨率相同、边缘±28°~±60°视场角分辨率相同且中央视场角分辨率为边缘视场角分辨率1.5倍/0.667倍的三款120°视场广角镜头。基于视场相关局部参数优化的光学设计方法展现了灵活的物像映射调控能力,对于光学系统在复杂类型观测场景中的应用具有非常重要的价值。

光子集成干涉阵列视场拼接子孔径光路设计

光子集成干涉成像系统一般是在子孔径焦平面处加单模光纤阵列,通过接收不同视场角的光束完成大视场拼接成像,但直接采用光纤阵列会导致成像视场不连续、子孔径焦距变长、厚度大幅度增加。针对以上问题,本文提出了一种结合微透镜阵列和光纤阵列对子孔径像面细分的方法以实现视场无缝拼接,并通过摄远物镜和三透镜空间压缩板组合大幅度降低了子孔径阵列的整体厚度。设计结果表明:通过在光纤阵列前加65×65的微透镜阵列对光束进行二次聚焦能够实现系统视场无缝拼接,视场扩大65倍后,全视场为0.0489°;可见光入射时单模光纤阵列中各光纤中心空间光耦合效率不低于40%;在加入空间压缩板压缩自由空间光路后,系统的整体厚度压缩了1个数量级。该系统在实现光子集成干涉成像系统大视场无缝拼接成像的同时,为解决超长焦距镜头过厚的问题提供了新的思路。

客货分离道路主线出入口匝道最短开口长度研究

针对客货分离道路主线出入口的设计问题,从出入口主线分车带开口长度特征出发,分析车辆换道行为与开口长度的联系,考虑相应特性及变量,提出最短出入口开口长度确定模型。使用工程数学软件进行结果验证,给出在一定行驶速度下,出入口主线处最短开口长度推荐值。

峡谷风对寒区隧道抗冻设防长度的影响

峡谷风作为高山峡谷区、高原山区的特定产物,是影响高寒山区隧道抗冻设防长度的关键因素,开展峡谷风作用下的寒区隧道抗冻设防长度研究对寒区隧道病害提前预防和有效治理具有重要的研究价值与指导意义。本文采用现场实测、数值模拟、因子设计等综合研究方法,围绕峡谷倾角、峡谷风下风向与隧道洞轴线夹角、隧道洞口相对高度三种控制指标,开展寒区隧道抗冻设防长度变化规律研究以及相应机理分析。首先,依托国家重点隧道工程开展现场监测工作,以0℃作为隧道冻害发生的临界温度,得出隧道的实测抗冻设防长度为200~300 m;其次,基于高山峡谷区实际隧道工况的各项控制指标,建立峡谷风下寒区隧道抗冻设防长度的数值模型并开展数值模拟试验,得出数值模拟的结果为237.78 m,与隧道实测抗冻设防长度高度吻合;最后,通过对数值试验结果进行分析得出,峡谷风作用下寒区隧道抗冻设防长度受多因素耦合影响,其中峡谷倾角对隧道抗冻设防长度的影响最大,峡谷风下风向与隧道洞轴线夹角及隧道相对高度交互作用影响最小,继而深入探究峡谷风条件对隧道抗冻设防长度的影响机理。本研究对峡谷风条件下的寒区隧道抗冻设防长度计算具有重要参考价值。

中外规范下缓和曲线长度取值对比分析

随着越来越多的中国工程建设企业走向海外,加强国内外规范标准的对比分析研究,对项目的顺利实施至关重要。通过分析确定缓和曲线长度的控制因素,对比分析了中、坦、美三国规范在高速公路路线平面设计时缓和曲线长度取值的差异及原因。并结合项目实例,从驾驶者舒适度、超高渐变段设置、线形顺势美观、司机操作时间、车辆侧向位移5个方面计算分析,得出了各平曲线半径对应的缓和曲线长度的建议取值范围,为国内外高速公路路线平面设计提供借鉴与参考。

氢能源汽车燃料电池悬挂式母排设计

文章阐述了氢能源汽车中膨胀石墨电堆燃料电池系统的母排在常规设计中存在的问题,并提出了相应的解决方案。在整车运行中,由于气压等因素,膨胀石墨电堆的长度尺寸会有周期性变化,在生命周期最后阶段,膨胀石墨电堆的总长度相比出厂时会缩短6 mm左右。由此导致的问题是电堆主回路的母排固定点位于电堆首尾两端,上述电堆长度变化将引起铜排发生形变、应力集中等现象。文章采用发明问题解决理论(TIPS)对上述现象进行深入分析,基于可能的风险,归纳出目前膨胀石墨电堆的常规铜排设计方法中存在的问题,并提出悬挂式母排方案,规避了常规设计中铜排的潜在失效风险,为今后同类型膨胀石墨电堆的母排设计提供了新的思路。

低成本小型化遥感光学系统设计

随着航空航天成像技术的发展,遥感成像观测系统需求不断增加,为了简化光学系统的加工装配复杂度,缩小光学系统体积,该文提出了一种低成本、小型化遥感成像光学系统设计方法。在全球面镜的基础上,配合氟化钙等低色散材料,设计了一种焦距2000 mm,适用于5.08 cm(2 inch)探测器的光学成像系统,该系统在50 lp/mm处MTF(调制传递函数)优于0.41,体积与R-C系统接近,系统的球面主、次镜避免了在加工装调时使用非球面补偿器,降低了加工装调成本。同时设计了新型百叶窗遮光罩结构,有效避免了传统外遮光罩结构形式体积过大的问题,规避角大于12°后PST(点源透射比)值均小于10^(-6),且光学体积仅为ф227×421 mm^(3),远小于传统外遮光罩形式。该系统具有低成本、结构小型化、轻量化、像质优良、杂散光抑制良好等优点,在工程应用中可以满足航空航天成像系统的使用要求。