颗粒堆积物在不同堆放方式下的占空比和分形维数的计算

通过计算机编程模拟了在二维体系下颗粒堆积物规则堆积、交错堆积、随机堆积、混合堆积的过程,计算了不同堆放方式下颗粒堆积物的占空比k及分形维数d.我们发现颗粒物质的占空比k及分形维数d与堆积方式和颗粒大小有关.     

几种颗粒物质堆积的崩塌角

以经过筛选的颗粒物质为研究对象,采用固定漏斗法进行颗粒物质堆积.在堆积过程中录像,记录颗粒堆积过程.录像视频处理为图片后,再采用"CorelDraw"软件作数据处理,计算得出颗粒物质黄米、小米和油菜籽在堆积过程中的堆积角,得到堆积角随时间的变化关系,测得堆积崩塌角和静止极小角.结合已测得的颗粒物的物理参数,分析颗粒物的表面摩擦系数和颗粒堆积密度对颗粒物质堆积的稳定性的影响.研究发现,颗粒物质的表面摩擦系数和堆积密度越大,堆积的崩塌角越大.     

球形颗粒堆积过程中的能量转换研究(英文)

为了研究球形颗粒的堆积行为,开发了一个三维仿真系统ParticleSim.该系统建立在离散元法的基础上,包括预处理和运算求解.利用该系统研究了五组颗粒堆积的能量转换过程.     

基于DEM和GPU加速的颗粒运动仿真方法研究

采用离散元素法(discrete element method, DEM)进行颗粒系统运动仿真时,其模拟计算量大、计算效率低下,所采用的传统中央处理器(central processing unit, CPU)并行计算模型难以实现较大规模模拟。文章提出了一种基于图形处理单元(graphics processing unit, GPU)和统一计算设备架构(compute unified device architecture, CUDA)的并行计算方法;以球磨机的介质运动仿真为例,利用DEM方法结合CUDA并行计算模型,充分利用GPU众核多线程的计算优势,同时将颗粒属性信息存入GPU的常量存储器,减少信息读取的时滞,将筒体和衬板视为圆柱面和平面,简化了筒体与颗粒的接触判断,实现每个线程处理1个颗粒的相关计算,大幅提高计算速度;对颗粒堆积、筒体内2种尺寸颗粒运动进行仿真,并与基于CPU并行计算的结果进行对比。研究结果表明:在同等价格的硬件条件下,该文的方法可以实现10倍以上的加速比;对于含有复杂几何模型的仿真,如多尺寸颗粒和带衬板筒体的仿真,加速比会减少,但仍然可以实现数倍的加速。     

碳化硅颗粒级配优化的理论与实验研究

运用堆积颗粒的颗粒级配优化模型,计算了碳化硅制品工业生产中使用原料常用的3种粒径的最优配比,同时通过3种粒径碳化硅颗粒的粉体堆积密度和压实密度的实验,获得了最优堆积密度和压实密度,对比验证了理论模型的计算结果。实验结果表明不同颗粒级配的堆积密度和压实密度的最优配比,与最优理论模型基本相符合。实验研究发现当粗中细3种颗粒粒度的最优化配比百分数为:63∶9.7∶26.8时,粉体自由堆积密度与压实密度达到最大。     

针状磁粉的堆积密度

利用旋转椭球体堆积模型模拟针状磁粉颗粒的堆积状态,计算了磁粉的堆积系数和堆积密度,讨论了堆积方式、轴此、方位因子、取向因子、粒度均匀性对堆积系数的影响。计算结果与实验数据符合得很好。     

支撑剂铺置模式及其对水力裂缝导流能力的影响规律

为确定支撑剂铺置模式对水力裂缝导流能力的影响规律,通过对加砂和返排过程中支撑剂颗粒的定性受力分析,研究了支撑剂在水力裂缝内的铺置模式,在此基础上建立了支撑剂颗粒数目以及裂缝导流能力的理论计算模型,定量地把支撑剂铺置模式和裂缝导流能力关联起来.结果表明:支撑剂在裂缝内的铺置过程为通过受迫流动形成的两阶段非自然堆积过程,包括支撑剂颗粒被高黏度携砂液高速携带进裂缝内部的无序随机渐次堆积以及在工作液反向携带和裂缝有效闭合压力共同作用下的有序紧密压实堆积.根据最大填充率能量原理和颗粒堆积稳定性原理,经过两阶段的非自然堆积过程后,支撑剂颗粒的配位数会越来越大,颗粒体系的填充率会越来越大,颗粒之间的孔隙体积会越来越小,直至达到最稳定的六方密堆积或立方密堆积或二者的混合模式.六方密堆积模式和立方密堆积模式所对应的裂缝导流能力基本相当,但远低于正方体堆积模式.在实际压裂施工过程中,即便支撑剂颗粒体系可能达不到也会趋近这两种紧密堆积模式,最终的裂缝导流能力仍然会远小于立方体堆积模式.本文的理论模型以及研究结论可为水力压裂设计提供分析工具和理论依据.     

耐火材料连续颗粒分布的紧密堆积模型

在研究国内外材料颗粒堆积理论的基础上,以连续尺寸颗粒的分形分布模型为基础,建立了小于某一尺寸颗粒的累积体积分数与颗粒尺寸幂指数关系的模型.采用该模型设计并研究了耐火砖配料与颗粒紧密堆积,发现理论最紧密堆积值n=3-D在0.37附近变化时,最小颗粒dS的变化对耐火材料颗粒粒度组成的影响比较显著,而n值对材料颗粒粒度组成的影响不很明显.以此为基础,结合烧成砖制造的实际相关边界条件,设计了烧成砖的理论粒度质量组成,按此组成,经工业生产制备的烧成砖气孔率为5%～10%,实现了耐火材料的紧密堆积.     

紧密堆积优化炸药粒度级配技术研究

以Dinger-Funk模型和可压缩堆积模型为基础,对炸药进行颗粒级配和堆积密实度的计算;并以黑索今炸药进行实验,验证了计算结果的准确性,探讨了炸药体系中细颗粒添加量对堆积密实度的影响。结果表明,经过粒度级配可以实现炸药粒度分布的优化,用可压缩堆积模型可以很好地预测炸药的堆积密实。在满足紧密堆积——Dinger-Funk粒度分布模型条件下,级配后的堆积密实度度提高了16%;只增细颗粒时,堆积密实度与原材料的粒度分布相关联。     

基于非解析计算流体力学和离散单元法的大颗粒在流场中的高效率运动模拟

为实现占据多个流体网格的大颗粒在流场中运动的仿真,基于计算流体力学和离散单元法耦合(computational fluid dy namics-discrete element mothod,CFD-DEM),提出了一种新的数值方法.使用黏结颗粒模型将大颗粒近似表示为多个小球形颗粒黏结而成,基于非解析CFD-DEM方法计算流体对每个小球颗粒的作用力,将所有小球颗粒运动参数的平均值用于描述整个黏结颗粒的运动状态.通过黏性流体中球形大颗粒的沉降运动模拟,比较仿真结果与相关实验数据,结果表明:该方法不仅能准确模拟球形大颗粒的沉降运动,而且与浸没边界法相比计算效率更高.与传统的解析CFD-DEM方法相比,此方法还可以方便且准确地模拟三维情况下非球形大颗粒在流场中的运动.     

Methodology for Web Services Adoption Based on Technology Adoption Theory and Business Process Analyses

Web services use an emerging service-oriented architecture for distributed computing. Many organizations are either in the process of adopting web services technology or evaluating this option for incorporation into their enterprise information architectures. Implementation of this new technology requires careful assessment of the needs and capabilities of an organization to formulate adoption strategies. This paper presents a methodology for web services adoption based on technology adoption theory and business process analyses. The methodology suggests that strategies, business areas, and functions within an organization should be considered based on the existing organizational information technology status during the process of adopting web services to support the business needs and requirements.     

一种集成网络化与智能化的供应链技术创新模式研究

研究在供应链环境中，应用Web服务和Agent技术的网络化与智能化的集成创新模式．该模式可以及时匹配顾客供需服务，实时地协同供需关系．Agent技术使得Web服务具有一定的智能特性，能够按照任务特点设置意图和承诺，直到完成供需服务；而Web服务技术又使得Agent实现了供应链系统的网络化，Agent无须考虑企业系统平台异构情况，实时地协调Web服务，重置和执行工作流任务，从而达到供应链协同、集成管理的目的。     

基于云计算的知识产权基础信息公共服务平台建设研究

针对知识产权基础信息公共服务平台面临的挑战进行分析和归类,发现存在着知识产权信息服务体系亟待完善、知识产权信息资源开放共享和深度开发利用偏低、知识产权高端信息服务供需严重不平衡等问题。在此基础之上,构建了基于云计算以专利信息为主的知识产权基础信息公共服务平台设计方案,提出了专利信息应用、专利分析预警咨询报告、专利文献翻译、专利数据加工、专利在线分析、中外专利数据库、行业专利专题数据库等服务功能模块分析,在方案中分析了专利的信息应用、预警咨询、在线分析、文献翻译、数据加工和中外、专题的专利数据库的服务功能模块,并阐述了知识产权基础信息公共服务平台的云架构方案和具体的业务流程。     

基于角色的活动动态分配

目前广泛应用于分布式计算环境上的三层结构框架——用户界面层、事务应用层和数据服务层，虽然在软件结构和系统实现技术方面具有一定的灵活性，但是系统各部分固有的紧耦合关系及其业务逻辑的“硬编码”等制约了系统的敏捷性，本文在中间关键层——事务应用层中采用了基于角色的活动动态分配机制，利用业务逻辑的“与或”关系建立目标活动的协作图，通过角色映射机制实现活动的分配，利用ECA规则描述活动之间的约束关系，并组织Agent的运行，从而将活动的描述和活动的执行体Agent联系起来，可进一步提高系统的可适应性和敏捷性，满足分布计算的需要。     

算力网络与交易风控

算力作为数字经济的核心生产力,已经成为全球战略竞争的新焦点。传统计算模式不足以满足网络环境下的业务对于自身敏捷构造需求和外部大数据应用需求。在对比分析了网格计算、云计算、边缘计算、多云与云际计算的优缺点后,提出了一种新型计算模式:方舱计算,并介绍了方舱计算系统的三大组成部分。在此基础上,进一步提出了基于方舱计算构建算网系统的设想。作为方舱计算的典型应用,介绍了当前网络交易风控遇到的难题,结合方舱计算模式,通过建立并发系统行为理论与流量计算方法,发明了业务流程网络横切并发的调度技术,提出网络交易风控的行为认证方法,设计并实现了系统高并发、高辨识、高时效的目标。     

面向制造业版式工业文档管理的云服务平台架构

【目的】分析面向制造业的版式工业文档管理系统的功能结构,探讨将该管理系统与云计算相结合构建一个按需提供服务的云平台方法。【方法】根据成熟的面向制造业的版式工业文档管理系统功能需求,从中剥离出可以和云计算相结合的功能需求,使其服务化,再根据这些服务,采用成熟的服务器虚拟化技术构建一个符合实际需求的云平台。【结果】文档管理系统功能服务化以后,用户可以根据需要定制其中的一个或多个服务,实现按需提供服务的要求。通过服务器虚拟化技术使得服务可以透明地服务于各个用户。用户无需关心与自身业务无关的设备管理。【结论】构建面向制造业的版式工业文档管理的云平台,能够多方面满足用户需求,降低用户使用成本,提高工作效率。     

基于大数据的一体化移动警务综合管控平台建设与应用

面对公安移动警务信息化建设中应用技术门槛高、开发周期长、应用下载乱、业务流程复杂、安全监管手段弱等问题,利用大数据、云计算、移动互联、空间信息和无线通信等技术搭建一体化的移动警务综合管控平台,提出了平台架构和网络接入的设计思路,解决了终端多级安全接入公安信息网的信息交换问题,论述了基于APP应用商店模式的面向移动警务开发和应用的全生命周期流程,研究了"云+端"一体化的移动警务终端安全管控功能和策略,制定统一的移动警务接入和安全管理的标准与规范,构建了基于云计算的公安警务大数据平台和"1+N"弹性服务平台架构,增强了警务资源对接能力和移动警务应用深度,提高了移动执法业务的效率.最终在武汉市公安进行应用与实践,取得了初步成效和战果.     

LNG冷箱中降温过程的动态模拟并行计算

由于单核计算无法承担LNG冷箱中降温过程动态模拟的高负荷,采用共享内存模式下的对称多核并行计算方法实现带预冷的氮膨胀液化流程中冷箱降温过程的动态模拟。动态模型中,板翅式换热器采用一维模型,压缩机、膨胀机和节流阀按稳态元件处理;并行方法中,根据并行机特征和液化流程特点进行计算单元的划分及边界耦合,利用路障对每个积分步进行同步控制,通过显式的函数调用进行单元间通信。将模拟结果与试验数据进行对比,验证动态模型和并行方法的合理性。模拟结果表明:工质的降温速率主要取决于膨胀机多变效率;该并行方法使模拟进程加速23倍,计算结点效率是单核计算的3.83倍。     

Performance Predictable ServiceBSP Model for Grid Computing

This paper proposes a performance prediction model for grid computing model ServiceBSP to support developing high quality applications in grid environment. In ServiceBSP model, the agents carrying computing tasks are dispatched to the local domain of the selected computation services. By using the IP （integer program） approach, the Service Selection Agent selects the computation services with global optimized QoS （quality of service） consideration. The performance of a ServiceBSP application can be predicted according to the performance prediction model based on the QoS of the selected services. The performance prediction model can help users to analyze their applications and improve them by optimized the factors which affects the performance. The experiment shows that the Service Selection Agent can provide ServiceBSP users with satisfied QoS of applications.     

一种集群系统的实现

计算机网络技术的飞速发展使得对网络服务的要求越来越高.如何针对大量客户群体提供可靠而有效的服务,既保证服务质量又减少成本.集群系统使得多台普通服务器可以联合工作,从而达到较高的运算能力和可扩展性.作者在参考了上述技术之后,针对网络服务这一专用领域的集群系统进行了研究,提出一种优化的方案,并详细介绍了它的实现细节.