一种基于COMSOL的四极场离子运动仿真模型

四极场质谱仪是目前应用最广泛的小型质谱仪器之一。研究四极场中离子运动轨迹,对于深入理解和认识四极场中离子的行为非常重要,不仅有助于提出新的质谱技术问题,也对质谱仪器研制具有指导意义。离子运动的数值模拟和仿真是研究四极杆中离子运动行为的高效数字化手段。本文基于COMSOL Multiphysics建立了四极场的数字仿真模型Sim-Quaq-COM-V1.0,应用该模型得到的仿真数据结果与理论计算结果一致,可作为研究四极场中离子行为的精确数字化模型。在此基础上,对比研究了双曲四极杆与圆柱四极杆中离子的运动行为,相同条件下,m/z 69离子在双曲四极场中通过的数量约为圆柱四极场的4倍。该仿真计算模型能够快速配置全局参数,节省几何设计和建模的时间,降低计算难度;模型支持并行计算技术,在计算速度和计算量方面均有大幅提升,能够同时处理大量离子,缩短研究周期,助力质谱仪器设计和研发技术的数字化发展。

国家备案认定政策能提升众创空间绩效吗——基于全国众创空间大样本数据的准自然实验

众创空间具有正外部性,对其实施具有财政性质的备案认定政策是引领高质量创新创业发展的一项重要政策安排。基于国家众创空间备案政策的准自然实验,运用双重差分DID和交叠CS-DID稳定估计量ATT等方法,实证检验众创空间备案政策对众创空间绩效的影响。研究表明,众创空间备案政策能够显著提升众创空间投资绩效和孵化绩效,但在第3年之后呈减弱趋势。机制检验表明,备案政策主要通过财政补贴,进而通过技术创新效应和要素替代效应实现绩效提升。异质性分析发现,位于不同区域的众创空间,备案政策对投资绩效的影响没有明显差异,但在孵化绩效方面东中部显著高于西部地区。基于财政补贴的备案政策效应在第3年后呈减弱趋势,因而应围绕备案政策开发金融、人才、政府采购等更加丰富的政策工具,吸引市场和社会力量参与备案众创空间建设,让备案政策与其它政策工具联立互动,实现政策组合效应。

基于NSMC方法的某核工程场地裂隙地下水数值模拟不确定分析

裂隙介质渗透结构表现为高度的非均质性与各项异性。为了科学有效地预测某核工程场地裂隙地下水的流动规律,揭示裂隙岩体地下水的渗流特性,笔者等采用Pilot Point调参方法与null space Monte Carlo方法(NSMC),开展了裂隙岩体渗透结构的不确定性分析研究,构建了符合实际水文地质条件的多个渗流数值模型集合。结果表明:该方法获得的各个实现地下水位模拟结果能够与实际观测数据较好吻合,可反映工程场地裂隙地下水动力特征与流动趋势;各个实现的参数化渗透结构在空间上存在一定的差异性,但整体变化趋势是保持一致的,渗透参数的不确定性表现为在实测数据分布区域相对较低,钻孔空白区域相对较高;该方法可以弥补单一、确定性模拟结果在表征裂隙介质渗透结构方面的局限性,有效地降低模型参数的不确定性与随机性。此方法对进一步提升裂隙岩体渗流模拟精度与预测能力,深化裂隙地下水迁移规律的认识具有重要的意义。

面向海量小文件的分布式存储系统设计与实现

针对当前大数据环境下急速增长的小文件的保存和管理问题,提出一种基于分布式海量小文件存储系统的设计和实现方案。采用IO复用和异步调用技术开发分布式系统,保证良好的并发性能和扩展性,使用Redis系统提高元数据存储和检索效率,采用Google Protobuf设计一套消息传递和分发机制,通过块存储方案提高大量小文件在单机存储系统上的IO效率并降低磁盘碎片化。实验结果表明,该系统在并发性、吞吐率测试上都有良好表现,是一个较为稳定高效的海量小文件分布式存储系统。

基于Web的海量存储柔性分布式文件服务器设计

分析了以往分布式文件服务器的不足 ,提出了一种以J2EE技术为核心的基于Web的支持海量文件存储的分布式文件服务器的设计方案。该分布式文件服务器由一个集中控制单元和多个本地文件服务器组成。集中控制单元对文件逻辑信息进行集中式管理 ;文件的物理信息则由位于Web不同节点上的本地文件服务器管理。

考虑温度影响的岩体裂隙网络稳定渗流场数值分析

在岩体裂隙网络二维稳定渗流数学模型的基础之上,引入温度对渗透系数的影响,进而影响渗流场中的水头分布.编写了相应程序计算渗流场中各节点水头值,最后通过工程算例进行了验证分析结果表明:温度高的区域渗透系数偏大,考虑温度对渗透系数影响,能更加准确的反映裂隙岩体中的水头分布状况,所得出的渗流场水头值和总渗流量比不考虑温度影响时的值偏高.

面向大数据分析的分布式文件系统关键技术

大数据时代的来临使数据分析和处理能力成为数据中心和互联网公司日益倚重的技术手段．信息规模的扩大和数据结构的多样化，使海量数据存储成为大数据分析研究的热点．传统的分布式文件系统在扩展性、可靠性和数据访问性能等方面难以满足新形势下的需求．设计并实现了一个面向大数据分析、专为大规模集群应用的分布式文件系统Clover．该系统采用基于目录划分和一致性Hash映射的名字空间管理方法，解决了元数据扩展性问题；通过改进的两阶段提交协议，保证了多元数据服务器下分布式元数据操作的一致性；提出了基于共享存储池的高可用机制，通过热备和全局状态恢复机制提高了元数据的可靠性．评测结果表明，Clover的元数据处理能力随服务器的数量线性增长，增加单个服务器的元数据操作性能平均提升了5．13％～159．32％．由于名字空间管理和分布式事务的开销，多元数据服务器会导致复杂操作的性能下降，但是这种下降的幅度很小（小于10％）．与HDFS相比，Clover的文件读写带宽与之接近，并能够保证在元数据服务器失效后文件系统快速恢复，适合于构建高可扩展和高可用的存储系统．

基于PXI总线的飞机供电测试系统设计

在飞机电网地面实验电气测试中,需要对电力汇流条和各负载输入端的动态和稳态供电特性进行测量,具有测试点数量众多,类型复杂等特点;针对这些特点,设计了基于PXI总线技术的飞机供电测试系统,该系统可以对飞机电气系统的32个通道进行1小时以上的监测,并对监测结果进行可调整速度的回放;测试人员可以根据需要,在回放过程中对局部波形任意停止、放大、生成报表;应用该系统对某型飞机航空电源进行了监测试验,结果表明,本系统功能强大,稳定可靠,设计方案合理,思路正确,对复杂数据监测系统具有很强的应用价值。

嵌入式USB主机文件系统下的实时数据存储

随着移动数据存储的发展,嵌入式USB主机系统得到了广泛应用,因此在一些嵌入式USB主机系统中实现文件系统显得非常必要和关键。首先分析FAT16文件系统的结构原理和基于USB主机接口的嵌入式文件系统的层次化设计方法,并在此基础上分别按层次对文件系统的实现提出了一些优化方法,这些优化方法明显提高了文件系统的实现效率和性能,以满足实时性要求高的一些数据采集的应用场合。

海量小文件存储文件系统研究综述

随着互联网的发展,存储的小文件数量也呈几何级的增长。传统文件系统已不能满足存储性能的需求,对于小文件存储,尤其是海量小文件存储的优化已变得越来越重要。首先提出对小文件存储的系统进行优化的必要性,然后对小文件存储中存在的问题进行分析并阐述优化的方式,并介绍三种具有代表性的适合小文件存储的文件系统,最后总结归纳。

海量小文件系统的可移植操作系统接口兼容技术

基于Hadoop分布式文件系统（HDFS）研发的海量小文件系统（SMDFS）遗留了HDFS不兼容可移植操作系统接口（POSIX）约束的问题，为解决SMDFS的这一问题，提出基于本地缓存的POSIX兼容技术和基于数据暂存区的元数据高效管理技术。首先，通过设置数据暂存区来实现读写模式文件流的重定向，然后建立异步线程池模型，实现数据暂存区镜像文件的同步，从而完成用户层到存储层的所有POSIX相关的文件操作。此外，借助跳表结构的元数据缓存实现List目录等元数据操作效率优化。测试表明，相较于HDFS的Linux客户端，基于技术成果实现的SMDFS3．0的随机读性能有10倍以上的性能提升，顺序读和顺序写性能有约3～4倍的提升，随机写性能可以达到本地文件系统的20％，基于目录的元数据缓存的设计使目录的List操作效率提升近10倍。但是，由于用户空间文件系统（FUSE）挂栽的客户端会引入额外的内核态和用户态切换等带来的开销，因此SMDFS3．0的Linux客户端相对于系统的Java接口会有大约50％的性能损耗。

基于STM32的列车空气动力学数据采集系统

针对现有空气动力学采集系统的可扩展性差,采集数据失真,价格昂贵等不足,设计了采用ARM Cortex-M3内核的STM32系列处理器的空气动力学数据采集系统。系统介绍了采集系统的信号调理和采集软硬件设计,针对传感器mV级信号输出特性,设计调理电路实现信号的调理功能,采用SD卡FAT32文件系统设计和大容量存储实现数据便捷取用,上位机实现串口调零程序编写。系统具有功耗低、性价比高、实时性强等特点,实验调试结果表明,各项指标均达到实际要求。

一种基于网络磁盘阵列的高性能海量存储系统

网络磁盘阵列将传统的以服务器为中心的存储转发改变为以数据为中心的直接传输,从而消除了传统模式下的服务器I/O瓶颈.本文基于网络磁盘阵列构建出一种高性能的海量存储系统,其文件集中管理和数据分布存储的体系结构不仅加快了数据传输速度、降低了存储管理开销,同时也实现了命令与数据分流、扩容与增速同步的目标,从而大大提高的整个存储系统的性能.

基于文本策略和SMCS的海量日志分析方法

现有的海量日志统计分析方法速度慢,且对硬件配置的要求高。为此,提出一种基于文本策略和SMCS的海量日志分析方法。根据文件的软件设计策略,采用日志文件索引方法,将日志文件与日志时间关联,以加快日志提取。SMCS算法采用哈希表、文件归并、堆操作方法对海量日志进行统计分析和内存损耗控制。通过对真实软件进行对比实验,结果表明,该方法的分析速度比传统方法提高4倍。

高性能Flash/FRAM混合结构数据存储系统的设计及应用

针对某些大容量存储系统数据改写频繁及Flash存储器寿命有限的弊端,设计了一种Flash/FRAM混合结构的高性能数据存储系统.提出了将Flash文件系统中的系统记录区、文件索引表以及改写频繁的实时数据放在FRAM中、而大批的历史数据则保存在Flash中的存储方案,并给出了系统结构及实现方法.实验表明,这种混合结构有效地提高了数据存储效率和存储可靠性.

一种基于频繁项挖掘的大量小文件动态合并算法

分析了当前社交网络中大量小文件数据特点,将访问日志与数据挖掘相结合,提出了一种基于频繁项挖掘的大量小文件动态合并算法.此算法实现小文件动态合并,解决了合并文件的一致性问题,从而预测用户下一步的访问,为预取小文件做引导,提高预取的命中率.针对预取和缓存的文件过多的特点,设计了一种新的含循环单链表的缓存置换算法优化缓存内容.通过实验证明,该算法大量小文件动态合并性能优于已有的算法.

防辐射大体积混凝土温度场及温度应力有限元分析及应用

以经典的热传导方程为理论基础,采用ANSYS间接耦合分析方法,对某医院放疗楼18MeV医用直线加速器机房防辐射混凝土浇注完成后温度场及温度应力进行了有限元数值模拟分析,并与实测数据对比,得出此种方法可使温度场及温度应力的计算结果更接近真实值,并为防辐射大体积混凝土设计和施工过程中采取有效的防裂措施提供指导性意见。

简化质点弹簧模型在牙龈变形仿真中的应用

在分析常用建模方法的基础上，采用简化质点弹簧系统的物理建模技术，研究了简化质点弹簧系统的动力学方程及方程组的求解、根据STL文件牙齿模型的特点给出了简化质点弹簧系统的数据结构，并通过渗透深度来控制计算量和准确度．实验表明，该变形模型能实时计算描述动态变形过程。

Lustre文件系统的性能优化研究

为了进一步推动Lustre在海量存储系统中的应用,在分析其系统结构和数据存储分发机制的基础上,研究如何更全面的优化配置Lustre。结合具体实验环境,首先对比不同网络传输性能对Lustre文件系统的影响;其次深入剖析Lustre自身结构的特点,制定优化策略,同时针对不同的客户端配置也进行了测试优化研究。最后,根据实验结果进一步明确并扩充了影响Lustre文件系统性能的因素,提出一种整体优化Lustre的方案。

温度场与膨胀历程双重调控抑制混凝土开裂技术

侧墙混凝土结构快速温降过程中很大的温度收缩是导致其易于开裂的关键原因。为抑制这一风险,从温度场与膨胀历程双重调控角度出发,一方面通过新型水化热调控材料削弱侧墙混凝土温峰,控制温降速率,抑制温度收缩;另一方面掺入CaO类高效膨胀剂,产生显著有效膨胀,补偿侧墙混凝土结构温度收缩和自收缩。二者复合使用,是提升侧墙混凝土抗裂性行之有效的方法。这一技术在重庆天和国际商业中心侧墙大体积混凝土结构中得到成功应用,混凝土14 d水养限制膨胀率达0.028%,并降低了结构中心部位最高温升约6.2℃,降温幅度近10%。